將二氧化碳(CO2)光催化轉(zhuǎn)化為合成氣是解決能源和環(huán)境挑戰(zhàn)的一種很有前途的方法?;诖耍?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; visibility: visible; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">華南理工大學(xué)李映偉教授和王楓亮(通訊作者)等人報(bào)道通過連續(xù)原位相變策略,合成了一種在Ni摻雜的Co3O4超薄納米片組裝的雙中空納米管(Ni-Co3O4 NSDHN),具有Ni-Co雙位點(diǎn),用于低濃度CO2的有效光還原。

具有Ni-Co雙金屬位點(diǎn)的Ni-Co3O4 NSDHN在稀釋CO2(10% CO2/Ar,燃煤發(fā)電站廢氣的典型CO2濃度)的轉(zhuǎn)化中表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化性能。在可見光和自然太陽光的照射下,合成氣的析出率分別高達(dá)170.0和339.9 mmol g-1 h-1,在450 nm處的表觀量子產(chǎn)率(apparent quantum yield, AQY)為3.7%。

更重要的是,CO/H2比率可以在1: 10到10: 1的寬窗口內(nèi)輕松調(diào)整,并保持高合成氣析出率。原位光譜和密度泛函理論(DFT)計(jì)算表明,Ni-Co雙位點(diǎn)內(nèi)的d-軌道相互作用增加了dxz/dyz-2π*和dz2-5σ的反鍵軌道中的電子,從而削弱了*CO的吸附親和力,*H中間體的吸附位點(diǎn)從過度金屬(TM)變?yōu)檠踉?,從而能夠?qū)O2還原和HER過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)控制。

Efficient Photoreduction of Diluted CO2 to Tunable Syngas by Ni-Co Dual Sites through d-band Center Manipulation. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202210576.
https://doi.org/10.1002/anie.202210576.













