中國廣州分析測試中心光電團隊成功開發新型光催化CO2還原催化劑
工業的迅速發展伴隨著CO2的過度排放,嚴重影響著自然界碳循環的平衡,導致了嚴重的生態環境問題。我國“十四五規劃”明確指出將加快綠色低碳發展,推動能源清潔安全高效利用。
利用光催化技術捕獲CO2,并將其轉換成有附加值的碳/氫燃料,為減輕碳排放和能源危機提供了一種有效的解決手段。廣東省科學院測試分析研究所(中國廣州分析測試中心)光電功能材料與器件研究團隊(簡稱“光電團隊”)設計開發了一種新型二元異質結構的C3N4催化劑,結合光譜、氣相色譜等手段對其進行性能表征和優化。結果顯示,C3N4催化劑具有良好的光電性能,能有效將CO2光催化還原成CO,產率高達486.7
,選擇性為98.4%,同時DFT理論計算表明該催化劑擁有增強的CO解吸附能力。C3N4催化劑合成主要的原材料為雙氰胺,采用簡單的原位成核和煅燒法獲得,是一種成本低、性能高且穩定性好的光催化劑,有望應用于環境與能源催化領域。

新型二元異質結構的C3N4催化劑光催化CO2還原示意圖
光電團隊的相關成果以“Boosted CO desorption behaviors induced by spatial dyadic heterostructure in polymeric carbon nitride for efficient photocatalytic CO2 conversion”為題發表于《Applied Catalysis B: Environmental》(中科院一區, IF:16.683)。上述工作得到了國家自然科學基金和廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目的支持。
論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092633732100415X#!