作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和全球碳平衡的有效途徑，將二氧化碳（CO2）還原轉(zhuǎn)化為增值化學(xué)品具有重要意義。基于此，福州大學(xué)王心晨教授（通訊作者）等人報(bào)道了通過在空氣中簡單地煅燒NH4SCN和KCl的混合物，通過金屬化工程策略同時(shí)將鉀（K）摻雜劑和帶負(fù)電的富電子中心引入到氮化碳（CN）材料中，從而制備了一種具有大量脫質(zhì)子亞胺位點(diǎn)和K摻雜的CN材料（CN-K）。通過實(shí)驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn)，所制備的具有去質(zhì)子化酰亞胺位點(diǎn)和鉀離子摻雜的CN-K催化劑在催化CO2還原氫化硅烷化方面表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的活性，具有出色的轉(zhuǎn)化率和>90%的選擇性，而原始聚合物氮化碳（PCN）催化劑僅表現(xiàn)出可忽略不計(jì)的活性。與原始PCN相比，CN-K表現(xiàn)出更高的電子密度和更高的CB和VB能量位置。通過CO2程序升溫脫附（CO2-TPD）和時(shí)間分辨漫反射紅外傅里葉變換光譜（DRIFTS）發(fā)現(xiàn)，CN-K可以通過帶負(fù)電荷的富電子中心和鉀摻雜劑的協(xié)同催化有效地活化CO2分子。此外，通過密度泛函理論（DFT）計(jì)算還觀察到了CN-K和CO2分子之間更強(qiáng)的相互作用。因此，金屬化的CN-K催化劑表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的催化CO2的活性，作為CO2還原氫化硅烷化和氨解的C1結(jié)構(gòu)單元，具有優(yōu)異的效率。該研究證明了在分子水平上對CO2還原和氨解的非均相催化的合理設(shè)計(jì)，也有助于了解氮化碳表面的活性位點(diǎn)。Metalized Carbon Nitrides for Efficient Catalytic Functionalization of CO2. ACS Catal., 2022, DOI: 10.1021/acscatal.1c05013.https://doi.org/10.1021/acscatal.1c05013.
