CO2光還原是合成燃料或化學品并實現碳中和的有前途的策略,很少有非銅催化劑生成C2產物的報道,而且這些催化劑的選擇性很低。
基于此,同濟大學陳作鋒教授(通訊作者)等人報道了富界面異質結構的In2O3/InP (r-In2O3/InP),用于在純水中將水氧化為O2,光催化CO2轉化為CH3COOH,產率為96.7 μmol g-1,選擇性> 96%。本文通過模擬In2O3 (222)、InP (200)和集成In2O3/InP異質結模型進一步驗證了r-In2O3/InP p-n異質結的電子-空穴傳輸機制。對于In2O3/InP異質結的模型,本文建立了橫向異質結來模擬富界面In2O3/InP異質結(r-In2O3/InP)和縱向異質結來模擬界面較差的In2O3/InP異質結(p-In2O3/InP)。DFT計算表明,均勻分布的InP納米顆粒使In2O3表面金屬化,并調節(jié)了周圍In2O3的配位環(huán)境,導致In的d帶電子態(tài)發(fā)生變化。同時,富界面異質結構形成O-In-P不對稱三元橋接活性位點,導致界面電荷差異。電荷差異導致界面In極化位點的產生,抑制了相鄰中間體的靜電排斥并促進了C-C偶聯生成CH3COOH。Selective CO2 Photoreduction to Acetate at Asymmetric Ternary Bridging Sites. ACS Nano, 2023, DOI: 10.1021/acsnano.2c11977.https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c11977.