journal article·2021-11-22

Interface Modification of TiO2 Nanotubes by Biomass-Derived Carbon Quantum Dots for Enhanced Photocatalytic Reduction of CO2

Jiayan Zhang, Jingjing Xu, Feifei Tao

ACS Applied Energy Materials· Volume 4· Issue 11
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Abstract

As a greenhouse gas, the efficient conversion of carbon dioxide (CO2) into fuel by the photocatalytic technology is one of the feasible ways to promote sustainable energy development and achieve global energy demand. In this work, with special optical absorption and fluorescence emissions, biomass-derived carbon quantum dots (CQDs) are used to modify TiO2 nanotubes (NTs) for the enhancement of photocatalytic CO2 reduction. Monodisperse CQDs have a diameter of 2–5 nm and are loaded on TiO2 NTs, which are confirmed by various characterizations. Compared with TiO2 NTs, the as-prepared CQD-modified TiO2 NTs exhibit the significantly enhanced photocatalytic properties of CO2 reduction under irradiation. And the composite photocatalyst obtained by the combination of 10 mL of CQD solution with TiO2 NTs exhibits the highest CO2 photoreduction with the CO and CH4 yields of 13.55 and 3.54 μmol·g–1, which are 2.4 and 2.5 times that of TiO2 NTs, respectively. The higher CO2 photoreduction is ascribed to the introduction of CQDs into TiO2 NTs. Moreover, biomass-derived CQD-modified TiO2 NTs exhibit satisfactory stability for CO2 reduction. The encouraging photocatalytic performance for CO2 conversion exhibits that TiO2-based composites modified by carbon materials provide a feasible route to improve CO2 reduction utilizing abundant solar energy.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Photocatalysis Techniques · Covalent Organic Framework Applications · CO2 Reduction Techniques and Catalysts

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemistry and Chemical Engineering, Shaoxing University, Zhejiang 312000, P. R. China

Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201210, P. R. China

References (78)

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