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黃遠標&曹榮JACS:一種新型光催化策略!
來源: 時間:2023-04-21 15:02:10 瀏覽:2062次

第一作者:Rui Xu和Duan-Hui Si

通訊作者:黃遠標研究員和曹榮研究員

通訊單位:中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所

DOI: 10.1021/jacs.3c02370.


研究背景

將CO2經(jīng)過光催化轉(zhuǎn)化為C2+產(chǎn)物(如乙烯)是實現(xiàn)碳中和目標的一個有前景的途徑,但由于CO2的高激活勢壘和許多可能的多電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)物的類似還原潛力,這仍是一個巨大的挑戰(zhàn)。銅(Cu)基催化劑常被用作CO2轉(zhuǎn)化為乙烯(C2H4)的光催化劑,但它們的活性和選擇性都很低,因此設(shè)計對C2+產(chǎn)物具有高活性和選擇性的高效光催化劑的新策略是有必要的?;诖耍袊茖W(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所黃遠標研究員和曹榮研究員等人報道了利用串聯(lián)電催化和熱催化路線成功將CO2轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品的研究啟發(fā),通過在錸-(I)聯(lián)吡啶fac-[ReI(bpy)(CO)3Cl](Re-bpy)和銅卟啉三嗪框架[PTF(Cu)]中構(gòu)建協(xié)同雙位點來增強CO2轉(zhuǎn)化為乙烯。


文章要點

1、作者開發(fā)了一種串聯(lián)光催化策略,通過fac-[ReI(bpy)(CO)3Cl]與多孔銅-卟啉三嗪框架的協(xié)同作用來增強CO2轉(zhuǎn)化為C2H4。在可見光照射52 h后,Re-bpy/PTF(Cu)催化劑生成了38.1 μmol C2H4,生成速率為73.2 μmol g?1 h?1,超過了已報道的所有光催化劑的生成速率。

2、DFT計算表明,PTF(Cu)-*CO與Re-bpy-*CO耦合形成關(guān)鍵中間體Re-bpy-*CO-*CO-PTF(Cu)對C2H4的生產(chǎn)至關(guān)重要。

圖文展示

圖1.雙位點協(xié)同催化系統(tǒng)將CO2串聯(lián)光還原為乙烯

圖2.催化性能

圖3. XANES和EXAFS光譜表征

圖4.理論計算


圖5.機理研究

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具?,F(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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