SCMs|富氧空位修饰的铋氧硫晶体用于光催化CO2还原转化为CH4

制备高效光催化剂将二氧化碳还原转化为有价值的化学品，是缓解能源危机和环境污染的有效措施。近日，武汉理工大学张高科教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，通过高温焙烧法，制备了富氧空位修饰的Bi₂O₂S光催化剂，并将其用于可见光驱动的CO₂光还原，确定了富氧空位修饰的Bi₂O₂S光催化剂的最佳制备条件。

图1 BiOS和BiOS-OV的 (a) CO₂吸附曲线和 (b) CO₂-TPD谱图。(c) BiOS-OV和 (e) BiOS中吸附的CO₂的电荷。(d) BiOS-OV和 (f) BiOS的内部电子结构。(g) BiOS和BiOS-OV中吸附的H2O和CO2的吸附能。(h) 可见光照射下光催化还原CO₂的in situ FT-IR谱图。

通过一系列实验及表征，证实了BiOS-OV中丰富氧空位的存在；结合理论计算深入分析了引入的丰富氧空位对Bi₂O₂S光催化剂的内部电子结构及光化学性能等的影响。深入研究了整个体系中光催化CO₂还原反应的具体步骤，旨在揭示丰富氧空位的存在引起CO₂光还原性能提高的根本原因。

文章信息

Lisha Jiang, Yuan Li, Xiaoyong Wu, et al. Rich oxygen vacancies mediated bismuth oxysulfide crystals towards photocatalytic CO₂-to-CH₄ conversion. SCIENCE CHINA Materials, 2021, 10.1007/s40843-020-1622-8

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