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Visible-light deposition of CrO_(x) cocatalyst on TiO_(2):Cr valence regulation for superior photocatalytic CO_(2)reduction to CH_(4)

引用

Journal of Energy Chemistry 2022年第1期31卷 103-112,I0004页

作者： Jingjing Dong Yuan Kong Heng Cao Zhiyu Wang Zhirong Zhang Lidong Zhang Song Sun Chen Gao Xiaodi Zhu Jun Bao National Synchrotron Radiation Laboratory Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy MaterialsUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230029AnhuiChina Hefei National Laboratory for Physical Science at the Microscale and Department of Chemical Physics Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum PhysicsUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026AnhuiChina School of Chemistry and Chemical Engineering Anhui UniversityHefei 230601AnhuiChina School of Physical Science University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Photodeposition is widely adopted for implanting metal/metal oxide cocatalysts on ***,it is prerequisite that the photon energy should be sufficient to excite the host ***,we report a lower-energy irradiation powered deposition strategy for implanting CrO_(x) cocatalyst on TiO_(2).Excitingly,CrO_(x)-400 implanted under visible-light irradiation significantly promotes the CH4 evolution rate on TiO_(2)to 8.4μmolg·^(-1)h^(-1) with selectivity of98%from photocatalytic CO_(2)reduction,which is 15 times of that on CrO_(x)-200 implanted under UV-visible-light ***,CrO_(x)-400 is identified to be composed of higher valence Cr species compared to CrO_(x)-*** valence states regulation of Cr species is indicated to provide more active sites for CO_(2) adsorption/activation and to modulate the reaction mechanism from single Cr site to Cr-Cr dual sites,thus endowing the superior CH_(4)*** work demonstrates an alternative strategy for constructing efficient metal oxides cocatalysts on wide bandgap semiconductor.

关键词： valence states regulation CrO_(x)cocatalyst Lower-energy irradiation Photocatalytic CO_(2)reduction High CH_(4)selectivity

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