石墨烯调制的 PDI/g-C3N4 全有机 S-方案异质结光催化剂用于在全光谱辐照下高效 CO2 还原

受到自然光合作用的启发，探索高效 S-方案异质结光催化剂，特别是全有机光催化剂，用于 CO2 还原，对于解决能源和环境问题具有重要意义。在此，成功构建了尺寸匹配的萘二酰亚胺/石墨烯-g-C3N4 (PDI/G-CN) S-方案纳米片异质结，作为高效的全光谱响应光催化剂，将 CO2 转化为 CO 和 CH4，性能较原始 CN 纳米片提高了 16 倍。基于稳定和瞬态光致发光光谱、电子自旋共振信号以及开尔文探针测量分析等结果，确认其卓越的光活性主要归因于与 G 的界面调制，通过该调制强化了高效的 S-方案电荷转移和分离，并通过 π–π 相互作用提高了高度分散的 PDI 的最佳量。这项工作阐明了全有机 CN 基 S-方案异质结光催化剂在高效太阳能转化为能源方面的潜在实用性，旨在通过 CO2 还原实现。