本文以CoAl-LDH/CeO
2（CAC）為中間體，采用簡單但有效的原位水熱法合成了一系列CeO
2和還原氧化石墨烯（RGO）逐步摻雜的CoAl-LDH（CACR）復(fù)合材料。這種設(shè)計將CoAl-LDHs和CeO
2的光電化學(xué)特性與導(dǎo)電RGO有機結(jié)合，形成了集光能力強、電荷分離效率高、電子轉(zhuǎn)移速度快的優(yōu)化配方。基于這些特點，發(fā)現(xiàn)含有5 wt% CeO
2和10 wt% RGO的CAC-5-R-10樣品是最有效的CO
2光還原催化劑，在25℃的紫外光條件下，其平均CO固定化速率為5.5 μmol·g
−1h
−1，無需犧牲試劑或額外的光敏劑，這超過了單獨使用CeO
2、CoAl-LDHs、CAC的中間體和許多報道的LDH基的材料。借助Mott–Schottky曲線，提出了顯著增強CAC-5-R-10光活性的Z方案機制。本工作為LDHs與第二種半導(dǎo)體和導(dǎo)電RGO的集成提供了一個很好的先例，用于協(xié)同優(yōu)化光電特性以增強CO
2光還原。
圖1. (a) RGO, (b) CeO
2, (c) CoAl-LDHs, (d) CAC-5, 以及(e) CAC-5-R-10的XRD圖譜。
圖2. (a) CoAl-LDHs, (b) CeO
2, (c) RGO, (d) CAC-5, (e) CAC-5-R-10的FESEM圖，以及 (f) CAC-5-R-10的部分放大
圖 3. 放大倍數(shù)增加的CAC-5-R-10的TEM和HRTEM圖。
圖4. CoAl-LDHs (a1–a3), CAC-5 (b1–b3), CAC-5-R-10 (c1–c3)的AFM圖, AFM沿線的高度剖面, 以及根據(jù)AFM圖的三維模型。
相關(guān)研究成果于2021年由遼寧師范大學(xué)和汕頭大學(xué)的Qiu Wang和Zhi Liu課題組，發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds (doi：10.1016/j.jallcom.2021.160650)上。原文：Flower-like CoAl layered double hydroxides modified with CeO
2 and RGO as efficient photocatalyst towards CO
2 reduction。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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