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Dimension‐Matched Zinc Phthalocyanine/BiVO4 Ultrathin Nanocomposites for CO2 Reduction as Efficient Wide‐Visible‐Light‐Driven Photocatalysts via a Cascade Charge Transfer
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2019-07-19 , DOI: 10.1002/anie.201905274 Ji Bian 1, 2 , Jiannan Feng 1 , Ziqing Zhang 1 , Zhijun Li 1 , Yuhang Zhang 1 , Yadi Liu 3 , Sharafat Ali 1 , Yang Qu 1 , Linlu Bai 1 , Jijia Xie 4 , Dongyan Tang 2 , Xin Li 2 , Fuquan Bai 3 , Junwang Tang 4 , Liqiang Jing 1
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2019-07-19 , DOI: 10.1002/anie.201905274 Ji Bian 1, 2 , Jiannan Feng 1 , Ziqing Zhang 1 , Zhijun Li 1 , Yuhang Zhang 1 , Yadi Liu 3 , Sharafat Ali 1 , Yang Qu 1 , Linlu Bai 1 , Jijia Xie 4 , Dongyan Tang 2 , Xin Li 2 , Fuquan Bai 3 , Junwang Tang 4 , Liqiang Jing 1
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Cascade charge transfer was realized by a H‐bond linked zinc phthalocyanine/BiVO4 nanosheet (ZnPc/BVNS) composite, which subsequently works as an efficient wide‐visible‐light‐driven photocatalyst for converting CO2 into CO and CH4, as shown by product analysis and 13C isotopic measurement. The optimized ZnPc/BVNS nanocomposite exhibits a ca. 16‐fold enhancement in the quantum efficiency compared with the reported BiVO4 nanoparticles at the excitation of 520 nm with an assistance of 660 nm photons. Experimental and theoretical results show the exceptional activities are attributed to the rapid charge separation by a cascade Z‐scheme charge transfer mechanism formed by the dimension‐matched ultrathin (ca. 8 nm) heterojunction nanostructure. The central Zn2+ in ZnPc could accept the excited electrons from the ligand and then provide a catalytic function for CO2 reduction. This Z‐scheme is also feasible for other MPc, such as FePc and CoPc, together with BVNS.
中文翻译：
尺寸匹配的酞菁锌/ BiVO4超薄纳米复合材料，通过级联电荷转移作为有效的宽可见光驱动光催化剂，可减少二氧化碳排放
级联电荷转移是通过连接的H-键实现的酞菁锌/ BiVO 4纳米片（的ZnPc / BVNS）复合材料，其随后可以作为一种有效的宽可见光驱动光催化剂用于将CO 2为CO和CH 4，如图所示通过产物分析和13 C同位素测量。优化的ZnPc / BVNS纳米复合材料显示约 与报道的BiVO 4相比，量子效率提高了16倍在660 nm光子的辅助下，在520 nm激发下形成纳米颗粒。实验和理论结果表明，出色的活性归因于由尺寸匹配的超薄（约8 nm）异质结纳米结构形成的级联Z方案电荷转移机制，从而使电荷快速分离。ZnPc中的中心Zn 2+可以接受来自配体的激发电子，然后为CO 2还原提供催化功能。此Z方案对于其他MPc（例如FePc和CoPc）以及BVNS也是可行的。
更新日期：2019-07-19
中文翻译：
尺寸匹配的酞菁锌/ BiVO4超薄纳米复合材料，通过级联电荷转移作为有效的宽可见光驱动光催化剂，可减少二氧化碳排放
级联电荷转移是通过连接的H-键实现的酞菁锌/ BiVO 4纳米片（的ZnPc / BVNS）复合材料，其随后可以作为一种有效的宽可见光驱动光催化剂用于将CO 2为CO和CH 4，如图所示通过产物分析和13 C同位素测量。优化的ZnPc / BVNS纳米复合材料显示约 与报道的BiVO 4相比，量子效率提高了16倍在660 nm光子的辅助下，在520 nm激发下形成纳米颗粒。实验和理论结果表明，出色的活性归因于由尺寸匹配的超薄（约8 nm）异质结纳米结构形成的级联Z方案电荷转移机制，从而使电荷快速分离。ZnPc中的中心Zn 2+可以接受来自配体的激发电子，然后为CO 2还原提供催化功能。此Z方案对于其他MPc（例如FePc和CoPc）以及BVNS也是可行的。
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