S型载流子传输的CuBi2O4/WO3薄膜材料光催化CO2转化

1. 文章信息

标题：Controllable synthesized step-scheme heterojunction of CuBi2O4 decorated WO3 plates for visible-light-driven CO2 reduction

中文标题：S型载流子传输的CuBi2O4/WO3薄膜材料光催化CO2转化       

页码：5962-5969  

DOI：  10.1007/s12274-022-4271-0                

2. 文章链接

 https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-022-4271-0  

3. 期刊信息

期刊名：Nano Research

ISSN：  1998-0124   

2022年影响因子：  10.269  

分区信息： 中科院一区Top；JCR分区（Q1） 

涉及研究方向： 材料科学，物理，物理化学，纳米科技  

4. 作者信息：第 一作者是  史维娜（新乡学院） 。通讯作者为  王吉超（河南科技学院），韩会娟（河南科技学院）。

5. 光反应器型号：北京中教金源（CEL-GPR100，Beijing China Education Au-Light Co., Ltd.）；

气相色谱仪型号：北京中教金源（GC-7890II，Beijing China Education Au-Light Co., Ltd.）。

本工作采用水热法和喷涂法构筑了一种具有纳米板状结构的S型WO3/CuBi2O4异质结 （WO/CBO-X；X=1~7，代表CuBi2O4的喷涂次数），其中，CuBi2O4颗粒均匀分散在单斜相WO3纳米板表面。实验结果表明，WO3/CuBi2O4复合材料表现出良好的光催化活性，其中WO/CBO-4可高效催化还原CO2为CO和CH4，其产率分别为980.4和63.7 μmol/m2，第7次循环实验的产物产率仍可达到950.2和45.3 μmol/m2。光电流、稳态和时间分辨荧光光谱测试等手段证实异质结的构建促进了光生电子-空穴对的有效分离，并通过situ-XPS和situ-ESR手段进一步证实了WO3与CuBi2O4之间的S型电子传输机制。该研究为高性能S型光催化材料的制备和应用提供了一种新的思路。

图1. (a) WO3, (b) WO/CBO-3, (c) WO/CBO-4, (d) WO/CBO-5, (e) WO/CBO-7 和 (f) CuBi2O4 samples的SEM图像

图2. WO/CBO-4的(a) TEM(插图为HAADF图和元素分布图)；(b) WO/CBO-4的HR-TEM 图像

图3. (a) 目标产物的光催化性能；(b) 同位素示踪实验的GC-MS光谱；(c) 不同气氛下目标产物的光催化性能；(d) WO/CBO-4在不同时间下的产率曲线；(e) WO/CBO-4的循环稳定性

产品介绍：CEL-GPR100

  CEL-GPR100气相光催化反应器，全部采用耐腐蚀不锈钢一体加工而成，法兰密封，配置3个标准接头用于进出气体，一体成型的水套夹层用于控温，内衬玻璃和PTFE衬套。石英窗口直径55mm，反应器外径106mm，高度78mm。
  气相光催化反应器主要配合300W光催化氙灯光源、100W大功率LED光源使用，可以配合CEL-GPPC气相催化系统和GC7920反控气相色谱搭建气固光催化反应测试系统。

技术参数:

产品介绍：GC7920 全自动系统气相色谱

优势特点：

1.该仪器采用互联网通信技术，可轻松组成局域网；互联网实现远距离数据传输、远程控制、远程诊断、程序可进行自动升级。2.全微机化按键操作，5.7寸大屏幕13行液晶中文显示，人机对话方式，操作方便。
3.全新集成数字电子电路，控制精度高，性能稳定可靠，温控精度可达0.1。
4.独特的进样口设计解决进样歧视；双柱补偿功能不仅解决程序升温带来的基线漂移，而且减去背景噪音的影响，可以得到更低的最小的检测限。
5.大柱箱体积：300*280*180 可同时容纳两根80m毛细管色谱柱。
6.绝热效果更好：柱箱、汽化、检测均为300度时，外箱及顶盖最热点只有40度，提高实验速率，保障使用人安全。
7.独特汽化室设计，死体积更小；配件更换：进样垫、衬管、极化极、收集极、喷嘴均可单手即可更换；主体更换：填充柱、毛细管进样器、TCD、FID检测器只需要一个扳手即可完全拆卸，维护非常便捷。
8.智能后开门系统无级可变进出风量，缩短了程序升／降温后系统稳定平衡时间。
9.可同时安装两种进样系统:填充柱、毛细管分流/不分流进样系统（具有隔膜清扫功能）；可同时安装两种相同或不同的检测器：具有FID、TCD、ECD、FPD检测器。可选配自动／手动气体六通进样阀进样器、顶空进样器、热解析进样器、裂解炉进样器、甲烷转化炉。
10.具有强大完善的开机自诊断功能、直观显示故障信息、停电储存保护功能、键盘锁定功能及具有抗电源突变干扰功能。

规格参数：

1.温控范围：室温～450℃，增量1℃，精度±0.1℃
程序升温：16阶 升温速率0.1～80℃/min
通信接口：以太网， IEEE802.3
2.主机尺寸
510*500*540（mm）

检测器主要技术指标