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中科院畢迎普Appl. Catal. B.: 超薄BiOCl表面原子和電子結構的動態變化促進光催化CO2還原

超薄層狀半導體常被應用于各種光催化反應，而它們在反應過程中的表面結構變化卻很少被關注。

中國科學院畢迎普團隊首次探索了超薄BiOCl表面原子和電子結構的動態變化，這為從根本上理解與相比于CO₂還原的顯著活性增強提供了新的見解。

作者結合SI-XPS和SI-XRD技術，在光激發下對超薄BiOCl納米片的表面原子和電子結構動態變化進行檢測。

結果表明BiOCl納米片暴露的{001}面端接Cl原子，而不是O原子。由于超薄結構和弱結合力，表面Cl原子向外遷移導致形成多價態的Bi、Cl和O原子，并在晶格層中形成相關的Cl-O和Bi-O鍵收縮。

在光激發下，表面Cl原子的回落導致晶格相中Bi-Cl和Bi-O鍵的伸長，并伴隨著多價Bi、Cl 和O原子的消失，以及激發態下超薄BiOCl納米片的晶體膨脹。

受益于上述結構變化，在沒有犧牲試劑和助催化劑的情況下,超薄BiOCl 納米片表現出優異的光催化活性(~21.36 μmol g^-1 h^-1)和對CO₂的選擇性還原為CO。

Unveiling the activity origin of ultrathin BiOCl nanosheets for photocatalytic CO₂ reduction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120679

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