Appl. Catal. B.: 高压制备TiO2-II多晶体用于高效光催化CO2转化为CO

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Appl. Catal. B.: 高压制备TiO2-II多晶体用于高效光催化CO2转化为CO
燃烧化石燃料引起的CO2排放量增加，导致全球变暖。光催化还原CO2是利用阳光将大气中的CO2转化为增值产品，但该方法的效率仍然很低。
九州大学Kaveh Edalati和名古屋工业大学Masayoshi Fuji等通过高压技术合成的纳米TiO2-II多晶体，具有更高的光电流和更好的CO2转化为CO的光催化活性。
Appl. Catal. B.: 高压制备TiO2-II多晶体用于高效光催化CO2转化为CO
作者对锐钛矿TiO2进行高压扭转(HPT)制备出高压铌铁矿相TiO2(TiO2-II)，TiO2-II的引入改变了能带结构并提高了对CO2转化的活性。
TiO2-II的形成不仅增强了光吸收率，而且抑制了光生电荷复合并提高了光生电荷向表面的迁移率。此外，TiO2-II的引入诱导了锐钛矿和金红石等其他相的异质结，这可以进一步增强光催化的电荷分离。
Appl. Catal. B.: 高压制备TiO2-II多晶体用于高效光催化CO2转化为CO
对于光催化CO2还原的途径，可能是因为TiO2具有表面缺陷，例如氧空位，CO2与H2O结合作为Lewis酸吸附在氧空位上。
这会导致C=O键的断裂产生•CO自由基，随后产生CO。由于CO是主要产物，其不会再次吸附在表面缺陷上，因此该阶段的 carbene 途径不会明显向前进行以产生可检测量的CH4。
High-pressure TiO2-II polymorph as an active photocatalyst for CO2 to CO conversion. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120566

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