Web of Science: 5 cites, Scopus: 5 cites, Google Scholar: cites,
Abnormal copper coordination obtained by a TiO2 overlayer as the key to enhance photocatalytic hydrogen generation
Quach, Vien-Duong (Universite Paris-Saclay)
Spadaro, Maria Chiara (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Dragoe, Diana (Universite Paris-Saclay)
Botifoll, Marc (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Vezin, Hervé (Universite de Lille)
Colbeau-Justin, Christophe (Universite Paris-Saclay)
Dumeignil, Franck (Universite de Lille)
Arbiol i Cobos, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Wojcieszak, Robert (Universite de Lille)
Ghazzal, Mohamed Nawfal (Universite Paris-Saclay)

Data: 2024
Resum: Strong metal-support interaction (SMSI) is a pivotal strategy in thermal catalysis; however, its application in photocatalysis leaves ample area for further development. A method inducing SMSI between earth-abundant metals, such as copper and TiO, at room temperature, and thus hindering the agglomeration of copper species remains rarely reported. In this work, we achieved SMSI construction of TiO overlayers on Cu nanoparticles via a straightforward soft-chemistry method. SMSI coverage is stable even after high-temperature treatment in the air (500 °C), as demonstrated by chemical mapping and surface analysis. The method is more accurate than thermal reduction since it produces a metastable, highly active anatase phase. Interestingly, the TiO overlayer induces the formation of four-coordinated copper(ii) species surrounded by oxygen atoms, resulting in coexisting CuO planes, which were monitored through high-resolution transmission electron microscopy and electron paramagnetic resonance spectroscopy. The stronger interfacial interaction by forming Ti-O-Cu bonding promotes charge carrier separation, producing twice as much H than the low interfacial interaction within a conventional photoactive system wherein copper was decorated onto TiO. Our approach offers a rational design for SMSI materials in photocatalysis, which is extendable to other catalytic reactions.
Ajuts: Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00457
Agencia Estatal de Investigación PID2020-116093RB-C43
Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S
Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2020/FI-00103
Drets: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. Creative Commons
Llengua: Anglès
Document: Article ; recerca ; Versió publicada
Publicat a: Journal of materials chemistry. A, Vol. 12, Issue 30 (June 2024) , p. 19236-19246, ISSN 2050-7496

DOI: 10.1039/d4ta03072a


11 p, 1.7 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats

 Registre creat el 2024-10-25, darrera modificació el 2025-06-04



   Favorit i Compartir