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非金屬plasmonic光催化劑的氧空穴能夠降低CO₂還原的能壘，顯著提高C1中間體的產(chǎn)量，因此提高生成C2的功能。但是氧空穴有可能將C1中間體物種氧化。

有鑒于此，安徽大學袁玉鵬、Liteng Ren、阜陽師范大學李慧泉提出了“光電子注入”策略，將光電子注入策略應用于保護W₁₈O₄₉/ZIS plasmonic光催化劑（W/Z）中W₁₈O₄₉的氧空穴。

主要內(nèi)容

（1）

由于光電子有助于W₁₈O₄₉形成含有多個電子的微環(huán)境，因此增強W₁₈O₄₉的熱電子激發(fā)能力，增加熱電子壽命。通過原位XPS表征和飛秒瞬態(tài)吸收光譜表征驗證。

（2）

DFT理論計算結(jié)果說明修飾氧空穴的W/Z光催化劑改善CO₂吸附，激活生成*CO中間體，降低生成*COH的能壘（0.054 eV）和隨后的*CO-COH偶聯(lián)反應能壘（0.574 eV）。隨后的加氫催化反應說明*CH₂CH₂加氫能壘（0.108 eV）低于*CH₂CH₂脫附生成C₂H₄的能壘（0.277 eV），因此有助于生成C₂H₆。在可見光照射下，W/Z光催化生成C₂H₆的速率達到653.6 μmol g^-1 h^-1，而且C₂H₆的選擇性達到90.6 %。這項工作有助于設(shè)計能夠選擇性生成C₂₊的plasmonic光催化劑。

參考文獻

Liteng Ren, Xiaonan Yang, Xin Sun, Yuling Wang, Huiquan Li, Yupeng Yuan, Cascaded *CO‐*COH Intermediates on a Nonmetallic Plasmonic Photocatalyst for CO₂‐to‐C₂H₆ with 90.6% Selectivity, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202404660

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202404660