具有高 CO₂ 转化活性的缺陷高熵氧化物光催化剂
材料科学
2023-01-13 v1 化学物理
摘要
高熵氧化物（HEOs）作为一类含有五种或更多主要阳离子的新型材料家族，已在多种应用中展现出有前景的性能。受 HEOs 固有的缺陷和应变结构启发，本工作研究了一种通过两步高压扭转机械合金化与高温氧化合成的双相 TiZrNbHfTaO₁₁ 的光催化 CO₂ 转化性能。该 HEO 具有多种结构缺陷，在不添加助催化剂的情况下，同时表现出将 CO₂ 转化为 CO 以及将 H₂O 转化为 H₂ 的光催化活性。该 HEO 对 CO₂ 转化的光催化活性优于传统光催化剂如锐钛矿 TiO₂ 和 BiVO₄，与 P25 TiO₂ 相当。从晶格缺陷、晶格应变、光吸收、能带结构、光电流产生以及载流子向活化中心的迁移等方面讨论了 HEO 的高活性。当前研究证实了 HEOs 作为新型光催化剂家族用于 CO₂ 转化的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2301.05008,
title = {Defective high-entropy oxide photocatalyst with high activity for CO2 conversion},
author = {Saeid Akrami and Yasushi Murakami and Monotori Watanabe and Tatsumi Ishihara and Makoto Arita and Masayoshi Fuji and Kaveh Edalati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05008},
year = {2023}
}