Small Methods: 多级中空异质结光催化还原CO2和分解水

在全球能源短缺和环境危机的背景下,利用基于半导体的光催化技术生产太阳能燃料已引起了广泛的研究兴趣。开发高效、稳定的光催化剂对于这项技术至关重要。以超薄二维纳米片为次级结构的多级中空异质结光催化剂在提高太阳能利用率、加快电荷分离和迁移以及促进表面催化反应等方面具有显著优势。

近日,新加坡南洋理工大学楼雄文教授课题组受邀在Small Methods 上发了题为“Hierarchical Hollow Heterostructures for Photocatalytic CO2 Reduction and Water Splitting” 的综述论文。作者总结了具有超薄二维纳米片次级结构的多级中空异质结构在光催化还原CO2和水分解中的最新研究进展,突出了这类光催化剂在太阳能光催化中的优势与不足,讨论了此类光催化剂的发展前景及其在实际光催化应用中的挑战,并提出了一些可能的解决方案。

图1、半导体光催化还原CO2和分解水的过程示意图。

图 2、NC@NiCo2O4 多级中空立方体的合成及其光催化还原CO2性能。

图3、In2S3-CdIn2S4多级异质结纳米管的合成及其光催化还原CO2性能。

图4、In2O3-ZnIn2S4多级管状异质结构的合成及其光催化还原CO2性能。

图5、TiO2@CoAl-LDH 多级异质结纳米空心球的合成及其光解水产氧性能。

图6、Co9S8@ZnIn2S4和Co/NGC@ZnIn2S4多级笼状异质结的合成及其光解水产氢性能。

图7、Co9S8/CdS多级异质结纳米盒子的合成及其光解水产氢性能。