J. Am. Chem. Soc.：操控2D CuInP2S6晶体的铁电极化和自旋极化，用于光催化CO2还原

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成果介绍

操控电子极化，如铁电或自旋极化，最近成为提高光催化反应效率的有效策略。

有鉴于此，近日， 国立台湾大学Chun-Wei Chen，Ching-Hwa Ho，国立台湾师范大学Chia-Chun Chen和国立成功大学Yi-Chun Chen（共同通讯作者）等合作展示了在2D层状CuInP ₂ S ₆ 晶体中通过铁电和磁方法调制的电子极化控制，以促进CO ₂ 的光催化还原 。本文利用铁电-顺电相变和电极化对光催化CO ₂ 还原效率的实质影响进行了研究。此外，本文探索了通过协同引入硫空位和施加磁场来利用自旋电子来提高CO ₂ 还原效率。本文采用几种先进的表征技术，包括压响应力显微镜、超快泵-探针光谱、原位X射线吸收光谱和原位漫反射红外傅立叶变换光谱，揭示了光催化CO ₂ 还原增强的潜在机制。这些发现为在2D层状材料中操控通过铁电或磁调制调节的电子极化铺平了道路，从而提高了光催化CO ₂ 还原的效率。

图文导读

图1. 2D CIPS晶体的表征。

图2. CIPS的铁电性。

图3. 铁电CIPS的光催化CO ₂ 还原性能研究。

图4. 与原始CIPS相比，V _S -CIPS及其光催化CO ₂ 还原性能。

图5. 磁场增强的CO ₂ 还原性能。

文献信息

Manipulating Ferroelectric Polarization and Spin Polarization of 2D CuInP ₂ S ₆ Crystals for Photocatalytic CO ₂ Reduction

（ J. Am. Chem. Soc. , 2024, DOI:10.1021/jacs.4c05798）

文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05798

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