Abstract Activated CO2 adsorption sites are crucial for improving selectivity in photocatalytic CO2 reduction. Co-catalysts incorporating rare or noble metals have previously been required to achieve high CO2 selectivity ( S CO 2 ); thus, noble-metal-free catalysts with high S CO 2 are desirable but challenging to realize. We introduced S-scheme heterojunction using noble-metal-free TiO2/MoS2/graphitic carbon nitride (g-C3N4) with a strong redox ability showing S CO 2 > 90%. This heterostructure improved CO2 conversion, to levels 3.1 times higher than that of the g-C3N4 alone and exhibited sufficient kinetic overpotential (0.18 eV) to produce significant amounts of CH4. When the proportion of g-C3N4 was optimized, the specified TiO2/MoS2/g-C3N4 achieved high S CO 2 (~90%) due to its improved CO2 adsorption, in turn due to the improved specific surface area and pore size distribution attributable to amino (−NH2) groups of g-C3N4. We introduced, a novel, noble-metal-free TiO2/MoS2/g-C3N4 heterostructure that maximizes the number of CO2 adsorption sites and charge carriers separation through interconnected components, and thus increases S CO 2 .

中文翻译：

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醋酸处理的石墨氮化碳包覆的 TiO2 纳米纤维上生长的花状 MoS2 的 CO2 选择性

摘要 活化的 CO2 吸附位点对于提高光催化 CO2 还原的选择性至关重要。以前需要使用包含稀有或贵金属的助催化剂来实现高 CO2 选择性 (S CO 2 )；因此，具有高 S CO 2 的不含贵金属的催化剂是可取的，但实现起来具有挑战性。我们使用无贵金属的 TiO2/MoS2/石墨碳氮化物 (g-C3N4) 引入了 S 型异质结，该异质结具有很强的氧化还原能力，显示 S CO 2 > 90%。这种异质结构提高了 CO2 转化率，比单独的 g-C3N4 高 3.1 倍，并表现出足够的动力学超电势 (0.18 eV) 以产生大量的 CH4。当优化 g-C3N4 的比例时，指定的 TiO2/MoS2/g-C3N4 由于其改善的 CO2 吸附而实现了高 S CO 2 (~90%)，反过来，由于 g-C3N4 的氨基 (-NH2) 基团改善了比表面积和孔径分布。我们介绍了一种新型的不含贵金属的 TiO2/MoS2/g-C3N4 异质结构，它通过相互连接的组件最大限度地增加了 CO2 吸附位点的数量和电荷载流子分离，从而增加了 S CO 2 。