来源：X-MOL
为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受到广泛关注，可显著增强光吸收能力和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了二维超薄铒（Er）掺杂BiOCl纳米片。Er掺杂不仅抑制了光生载流子的复合，还进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。Er掺杂与前期可见光辐照诱导的光催化记忆效应之间的协同作用，大幅调控了BiOCl纳米片内部的电子态。实验结果与密度泛函理论（DFT）分析表明，与纯BiOCl纳米片相比，Er掺杂BiOCl纳米片展现出一系列有利变化，包括：大量氧空位的生成、可见光吸收能力提升、光生电子还原电势升高、压电响应增强、载流子分离与传输性能改善、CO2吸附能力增强以及CO2活化能降低。其中，含2 mol% Er的Bi0.98Er0.02OCl纳米片在无需助催化剂、光敏剂或牺牲剂的条件下，在光催化、压电催化及光压电催化反应中均表现出优异的CO2-to-CO还原性能；在可见光与超声协同作用下，其光压电催化CO2-to-CO产率高达约3921.2 μmol g−1 h−1，且选择性接近100%，远超以往报道。