Menu

Cu+/Cu2+混合价态铜氧化物光催化二氧化碳还原反应中C-C耦合

       人工光合作用由于其在以太阳能为驱动力,转化温室气体CO2为燃料或高附加值工业原料的潜在应用前景而受到广泛关注。目前,光驱动CO2还原产物主要限于双电子还原的CO,以及进一步还原得到的碳氢化合物如甲烷和甲醇。在所有可能得到的二氧化碳还原产物中,通过缓慢的多电子还原和C-C键耦合形成的碳碳偶联产物,如乙烯,是最有前途的产物。然而,在光催化二氧化碳还原系统中很少能有效产出乙烯。
       在近期一篇发表于《
Journal of the American Chemical Society》的文章中,中国科学院大学的研究人员以铜掺杂的ZIF-8为前驱体,合成了氧化铜均匀包覆的多晶氧化锌光催化剂。经光照后,该光催化剂将CO2还原为碳氢化合物CH4和C2H4,这在光催化系统中很少实现。据表征分析,光催化初始阶段的自激活建立了独特的表面反应位点,即表面Cu2+被还原为CuO基质上的Cu+表面层,这种结构已被证明对捕获原位生成的一氧化碳和随后生产C2H4的碳碳偶联过程至关重要。
       本文作者通过一种新颖的自激活催化策略,实现了对光催化剂催化还原CO2性能的开发,揭示了铜的价态在调节CO2还原反应中的作用,并为在光催化体系中实现CO2到C2+烃的还原开辟了新的范例。(来源:QYIM & AMSC MY QIU编报)


Username:

Password:

联系我们 Contact