南大金鐘Nano,Letters,Rh/Al光熱催化CO2還原,選擇性接近100%

太陽能CO2轉化是實現碳中和的一種有前途的綠色和永續方法。然而,用於有效還原CO2的廣譜陽光驅動催化系統的合理設計是一個巨大的挑戰。此外,科研人員還證明了由Rh/Al催化劑驅動的光熱CO2甲烷化是一種溫度依賴性多步CO為關鍵中間體的還原反應。

太陽能CO2轉化是實現碳中和的一種有前途的綠色和永續方法。然而,用於有效還原CO2的廣譜陽光驅動催化系統的合理設計是一個巨大的挑戰。

囙此,南京大學金鐘團隊報導了一種銠/鋁(Rh/Al)納米光熱催化劑,該催化劑可以利用廣譜太陽光(從紫外到近紅外區域)進行高效的CO2甲烷化。

Rh和緊密堆積的Al納米結構相結合構建了Rh/Al納米光催化劑,其中Rh為CO2甲烷化提供了豐富的活性位點,鋁納米結構的强LSPR效應可以將太陽能轉化為熱電子,產生高表面溫度和强局部電場以啟動吸附的反應物。

在太陽光照射下(11.3 W cm-2),產CH4的速率達到550 mmol g-1 h-1,並且在光譜太陽光照射下CH4選擇性達到100%。

一系列波長相關的控制實驗證明,Al納米結構可以吸收並將入射陽光從紫外區轉換到近紅外區(300 nm-1000 nm),產生高達70℃的强表面溫度場,從而有效地促進光熱CO2還原並大大提高CH4選擇性和生產速率。

此外,科研人員還證明了由Rh/Al催化劑驅動的光熱CO2甲烷化是一種溫度依賴性多步CO為關鍵中間體的還原反應。

Rh/Al Nanoantenna Photothermal Catalyst for Wide-Spectrum Solar-Driven CO2 Methanation with Nearly 100% Selectivity.Nano Letters,2021.DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03215

本文標題: 南大金鐘Nano,Letters,Rh/Al光熱催化CO2還原,選擇性接近100%
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656042033080423
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