当前的等离激元光催化剂主要基于贵金属纳米粒子,并且很少在红外(IR)光范围内工作。
近日,陕西科技大学李英宣教授报道了通过在大气中453.15 K进行煅烧,在商业铋粉上原位形成具有成本优势的含氧空位的Bi2O3-x。
文章要点
1)研究发现,引入Bi2O3-x缺陷的同时引起600-1400 nm波长范围内的局部表面等离激元共振(LSPR),并增强了对CO2分子的吸附,从而实现了CO2到CO的有效光催化(〜100%选择性 ),即使在低强度近红外光照射下也是如此。值得注意的是,在940 nm处CO的表观量子产率达到0.113%,约为450 nm处的4.0倍。独特的LSPR可实现光催化CO生成速率对光强度和工作温度的几乎线性依赖性。
2)基于红外光谱研究,研究人员提出了由氧空位引起的Mars-van Krevlen机理来揭示该CO2还原反应。
Yingxuan Li, et al, Plasmonic Hot Electrons from Oxygen Vacancies for Infrared Light-Driven Catalytic CO2 Reduction on Bi2O3-x, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI:10.1002/anie.202010156
https://doi.org/10.1002/anie.202010156