用于碳氢燃料生产的光催化CO₂转化是实现碳中和的有效策略之一。然而，其转换效率仍然不能满足需求，主要是由于其严重的电荷转移电阻和缓慢的电荷动力学。近日，中国科学技术大学Jingxiang Low、淮北师范大学Dai Kai报道了用于有效可见光驱动CO₂转化的2D-2D复合材料中的可调谐界面电荷转移。

本文要点：

1) 作者报道了由二维（2D）纳米片（BMOVs）和二维铋钌复合物（Bi/BMOVs）组装的氧空位修饰钼酸铋纳米花上的可调界面电荷转移，其可用于光催化CO₂转化。通过对BMOV和铋钌之间形成的欧姆接触进行细致设计，作者可以调节界面电荷转移电阻。根据密度泛函理论（DFT）模拟，可以确定这种异常的电荷动力学归因于欧姆接触的可调谐内置电场（IEF）。

2) 因此，Bi/BMOV的光催化CO₂还原性能（CO和CH₄生成速率分别为169.93和4.65μmol g⁻¹ h⁻¹）比原始BMO的光催化二氧化碳还原性能（CO和CH₄生成率分别为16.06和0.51μmol g⁻¹ h⁻¹）高约10倍。该工作中报道的欧姆接触可调界面电阻为设计用于能源和环境应用的高效光催化剂提供了重要线索。

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Lizhong Liu et.al Tunable Interfacial Charge Transfer in 2D-2D Composite for Efficient Visible-Light-Driven CO₂ Conversion Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202300643

https://doi.org/10.1002/adma.202300643