磷掺杂提升三氧化钨导带用于高效二氧化碳还原

作     者：于晓刚 魏艳 陈云 王继贤 景欢旺 Xiaogang Yu;Yan Wei;Yun Chen;Jixian Wang;Huanwang Jing

作者机构：兰州大学化学化工学院甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室应用有机化学国家重点实验室兰州730000 

基　　金：甘肃省自然科学基金(17JR5RA212)资助 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2021年第66卷第7期

页      码：825-832页

摘      要：光电催化还原二氧化碳是一种环境友好的高效方法,可将过量排放的CO_(2)转化为燃料与化学品,减少温室效应并存储太阳能为化学能.本研究设计制备了新型磷掺杂的WO_(3)催化剂,并将其用于CO_(2)和水转化为碳基化学品.通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、顺磁共振(EPR)等证实了新型催化剂的成功制备;通过紫外可见(UV-vis)、线性扫描伏安曲线(LSV)、莫特-肖特基(Mott-Schottky)和电化学交流阻抗谱(EIS)表征了其光电性能.结果表明,随着P掺杂量的增加,其导带位置从WO_(3)的-0.13 V升高到30-P样品的-0.54 V,增强了其对CO_(2)的还原能力;所有样品X-P比纯WO_(3)有更高的活性,其中15-P电极还原CO_(2)的活性最高,其光电池的表观光量子效率为0.4%,与植物的光合作用相当,且导带位置越高越有利于甲酸和乙酸产物的生成,而相对较低的导带更有利于乙醇的生成.同时,氧空位对反应的正影响也通过设计H_(2)O_(2)猝灭实验进行了验证.

主 题 词：半导体 三氧化钨 能带 掺杂 二氧化碳还原 光电催化 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 081705[081705] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/TB-2020-0937

馆 藏 号：203102362...