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       光催化CO2還原是一種同時(shí)減輕溫室效應(yīng)和能源危機(jī)的有效方法。這里，通過(guò)化學(xué)氣相沉積在CdS空心球上原位生長(zhǎng)單層氮摻雜石墨烯，將其用于有效的光催化CO2還原。該構(gòu)建的光催化劑具有一系列優(yōu)勢(shì)，比如中空內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以增強(qiáng)光吸收，薄殼層可以縮短電子遷移距離，緊密粘結(jié)可促進(jìn)載流子分離和轉(zhuǎn)移，單層氮摻雜石墨烯表面可吸附和活化CO2分子。光催化劑和助催化劑之間的無(wú)縫接觸為載流子提供無(wú)污染和大面積的傳輸界面，是一種提高光催化CO2還原性能的有效策略。因此，在本反應(yīng)中CO和CH4作為主要產(chǎn)物，其產(chǎn)率相比于原始CdS空心球可以增加4-5倍。這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)了調(diào)控光催化劑和助催化劑的接觸界面的重要性，為異質(zhì)結(jié)的無(wú)縫和大面積接觸提供了新思路。

Figure 1.（a）NG/CdS HS制備過(guò)程示意圖，（b-e）相應(yīng)的場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡圖（FESEM），（f，g）CdG2的FESEM圖，（h，i）CdG2的TEM圖, （j）CdG2的STEM圖及其相應(yīng)的元素漫譜圖。

Figure 2. CdS, NG, 和 CdG2在黑暗或UV照射下的高分辨率ISI-XPS譜：（a）Cd 3d , （b）S 2p , （c）C 1s , 和（d）N 1s。

Figure 3. （a）CdS, NG, 和 CdG2的CO2吸附曲線(xiàn)，（b）CdG2的DRIFTS譜，（c）CdS, CdG1, CdG2, CdG3, and CdG5的光催化CO2還原性能表征，（d）CdG2循環(huán)性能測(cè)試（12次），（e，f）CdG2產(chǎn)生的CO和CH4的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析。

該研究工作由武漢理工大學(xué)Liuyang Zhang和 Jiaguo Yu研究團(tuán)隊(duì)于2019年發(fā)表在Adv. Mater.期刊上。