来源：X-MOL
为了寻找高效的二氧化碳还原光催化剂，稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而备受关注，这些特性能够显著提高光吸收和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了铒掺杂的二维超薄BiOCl纳米片。铒掺杂不仅抑制了光生载流子的复合，而且进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。铒掺杂与预先可见光照射诱导的光催化记忆效应的协同作用，极大地调控了BiOCl纳米片的内部电子态。实验和密度泛函理论分析结果表明，与纯BiOCl纳米片相比，Er掺杂的BiOCl纳米片表现出一系列优异的性能变化，包括产生丰富的氧空位、提高可见光吸收、提高光生电子还原电位、增强压电响应、改善电荷载流子分离和转移、提高CO₂吸附能力以及降低CO₂活化能。Bi₀.₉₈E₀.₀₂OCl纳米片（2 mol% Er）在光催化、压电催化和光压电催化中均表现出优异的CO₂还原为CO的性能，且无需助催化剂、光敏剂或牺牲剂。在可见光和超声作用下，光压催化CO₂还原为CO的速率接近100%，达到~3921.2 μmol g⁻¹ h⁻¹ ，远超以往报道。