本网讯（材料科学与工程学院 孟凡明）近日，我校材料科学与工程学院孟凡明教授课题组在分层中空结构光催化剂的设计合成及其光催化还原CO2应用方面取得重要进展。该课题组以“Formation of hierarchical Bi2MoO6/ln2S3 S-scheme heterojunction with rich oxygen vacancies for boosting photocatalytic CO2 reduction”为题在国际化工领域顶级期刊《Chemical Engineering Journal》(IF=13.273)上在线发表学术论文。
该课题组以自组装的MIL-68(In)为模板获得In2S3纳米管，并在其上均匀生长富含表面氧空位的二维Bi2MoO6纳米片去构建分层的Bi2MoO6-SOVs@In2S3异质结纳米管。装饰有二维超薄亚基的中空管状结构有利于增强界面接触，提供更多反应位点并增强光利用率。此外，密度泛函理论(DFT)计算和系统表征的结合证实了S型电荷转移机制和表面氧空位的存在，并验证了其在加速电荷分离和改善氧化还原能力方面的作用。因此，优化的Bi2MoO6-SOVs@In2S3异质结构在光催化CO2还原方面表现出令人印象深刻的性能(CO生成的产率和选择性分别为28.54 μmol g-1 h-1和94.1%)，并且在连续光照下具有出色的稳定性。这项研究将为探索和构建用于太阳能驱动转换的高性能光合作用组件提供新的视角。
近年来，该课题组在复合中空光催化剂的设计合成及其应用方面取得一系列重要进展，硕士生余波分别合成了Ag纳米颗粒装饰的复合光催化剂(Mater. Res. Bull. 2020 121 110641)，TiO2基中空纳米球/纳米盒(Ceramics International, 2020 46(9): 13133-13143, 2021 47 8849-8858)和CoS基中空纳米笼(J Am Ceram Soc. 2020 103(11): 6136-6148)并研究了其应用。
上述研究工作得到了安徽省自然科学基金等项目的支持。