Исследование фотокатализатора TiO₂@ZnIn₂S₄ со S-схемой методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии in situ при освещении для эффективного фотокаталитического восстановления CO₂

Создание эффективных иерархических фотокатализаторов привлекает значительное внимание. В этой работе для фотокаталитического восстановления CO₂ разработан гетеропереход ядро–оболочка TiO₂@ZnIn₂S₄ со S-схемой. Оптимизированный образец обеспечивает значительно более высокую скорость фотокаталитического восстановления CO₂ (суммарный выход CO, CH₃OH и CH₄), чем контрольные образцы ZnIn₂S₄ и TiO₂. Улучшение фотокаталитических характеристик связано с подавлением рекомбинации фотогенерированных носителей заряда в гетеропереходе со S-схемой, а также с большой удельной поверхностью и обилием активных центров. Механизм переноса фотогенерированных зарядов по S-схеме подтверждён с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии in situ при освещении, расчёта работы выхода электронов и измерений методом электронного парамагнитного резонанса. Эта работа предлагает эффективный подход к созданию высокоэффективных гетеропереходных фотокатализаторов для преобразования солнечной энергии в топливо.