二维/一维BiOBr_(0.5)Cl_(0.5)/WO_(3)S型异质结助力光催化CO_(2)还原

S型异质结不但可以提高载流子的分离效率,还可以维持较强的氧化还原能力。因此,构建S型异质是提高光催化二氧化碳还原反应的有效途径。本研究通过静电自组装法构建了具有近红外光响应(>780 nm)的二维BiOBr_(0.5)Cl(0.5)纳米片和一维WO_(3)纳米棒S型异质结光催化剂,并用于高效还原二氧化碳。能带位置和界面电子相互作用的综合分析表明:在光催化二氧化碳还原反应过程中,BiOBr_(0.5)Cl(0.5)/WO_(3)遵循S型电子转移路径;不仅提高了载流子的高效分离,还维持了两相(BiOBr_(0.5)Cl(0.5)和WO_(3))较高的氧化还原能力。此外,二维纳米片/一维纳米棒的结构使得半导体之间具备良好的界面接触,有利于载流子的分离,且暴露更多的活性位点,最终提高催化效率。结果显示,BiOBr_(0.5)Cl(0.5)/WO_(3)异质结催化剂表现出较高的CO_(2)还原能力和CO选择性,CO的产率高达16.68μmol∙g^(−1)∙h^(−1),分别是BiOBr_(0.5)Cl(0.5)的1.7倍和WO_(3)的9.8倍。本工作为构建S型二维/一维异质结光催化剂高效还原二氧化碳提供了新的思路。