原文出自 Nanomaterials 期刊：

Bai, X.; He, L.; Zhang, W.; Lv, F.; Zheng, Y.; Kong, X.; Wang, D.; Zhao, Y. Bi2MoO6 Embedded in 3D Porous N,O-Doped Carbon Nanosheets for Photocatalytic CO2 Reduction. Nanomaterials 2023, 13, 1569. https://doi.org/10.3390/nano13091569

文章内容

目前，人类重大挑战之一是减少温室气体的排放，由于过度消耗化石燃料使得空气中CO₂浓度的逐渐增加，因此导致的气候变化已经对人类所依赖的生态系统构成了威胁。而人工光合作用有望将太阳能和二氧化碳转化为有价值的化学物质，并缓解温室效应和气候变化危机。碳材料具有相当良好的微观结构和电学性能，并且易于合成，它们成为了被广泛应用的优秀基底材料之一，由于现在报道的基于碳材料作为衬底结构的催化剂多数因电子—空穴分离效率有限，所以大部分学者会选择采用掺杂、异质结构构建和形态修饰来改善其缺点。基于此，2023年5月6日，武汉大学赵焱教授、王度研究员在Nanomaterials 期刊上发表文章，赵焱教授团队采用溶剂热化学合成方法，将Bi₂MoO₆ (BMO) 纳米片均匀分散在三维N掺杂碳材料 (NO−C) 上，制备了 CO₂RR 光催化剂。

掺杂N原子的碳材料不仅可以防止催化剂聚集，还可以提供更高的导电性和暴露更多的活性位点。Bi₂MoO₆纳米片直接生长在三维NO−C上，有效地防止了NO−C的再堆积。此外，独特的三维接触和耦合有利于载流子分离，并为快速电子转移提供了有效的通道，进一步提高了材料在光激发下的电荷转移速率。

论文中制备的BMO/NO−C−7光催化剂具有良好的光催化CO₂还原活性，长期稳定性为35h, CH₄和CO的产率分别为9.14和14.49 μmol g⁻¹ h⁻¹。这种优异的性能是由于三维碳骨架不会塌陷和堆积，并且具有较大的比表面积，这使得BMO纳米颗粒能够均匀分布在NO−C中。BMO/NO−C复合材料由于协同作用和异质结构的形成进一步提高了化学活性，其中电子的转移和光照射下空穴的形成为气体分子的转移提供了通道。这项研究提出了一种先进的3D光催化剂设计策略，有可能为光催化开辟新的途径。

Nanomaterials 期刊介绍

主编：Shirley Chiang, University of California Davis, USA

期刊主题涵盖纳米材料 (纳米粒子、薄膜、涂层、有机/无机纳米复合材料、量子点、石墨烯、碳纳米管等)、纳米技术 (合成、表征、模拟等) 以及纳米材料在各个领域的应用 (生物医药、能源、环境、电子信息等) 等。

2021 Impact Factor：5.719

2022 CiteScore：7.4

Time to First Decision：12.7 Days

Time to Publication：33 Days