CO2催化轉化可在室溫光照下進行

CO2催化轉化可在室溫光照下進行

合肥工業大學化學與化工學院潘云翔教授課題組，與中國科學技術大學、美國德克薩斯大學奧斯汀分校科研人員合作通過在氧化銦表面包覆厚度為5 nm的碳層，成功研制出一種性能優越的新型二氧化碳轉化光催化劑，為控制二氧化碳排放提供了新的研究方向和技術方法。研究成果日前發表于國際學術期刊《美國化學會會志》上。

二氧化碳被認為是加劇溫室效應的主要來源，對其進行催化轉化是控制二氧化碳排放最具前景的技術。目前廣泛采取的催化轉化方法需要對二氧化碳氣體進行高溫加熱，盡管具有較高二氧化碳轉化率，但卻同樣增加能耗，并造成額外的二氧化碳排放。采用光催化轉化技術，利用太陽能實現二氧化碳催化轉化被認為是最為綠色的技術。

科研人員研究發現，包覆于氧化銦表面的碳層可促進電子由催化劑向二氧化碳轉移，進而顯著強化二氧化碳在催化劑上的吸附。實驗結果表明，碳層可有效增強光生電荷分離效率，增加參與光催化反應的光生電子數量。同時，包覆碳層后水分解生成的質子更易于同二氧化碳反應。從而實現了光催化二氧化碳轉化效率的大幅提升。

“這一成果使二氧化碳催化轉化可以直接在室溫下通過光照進行，不需要再進行高溫加熱。”潘云翔介紹，光催化轉化的產物選擇性更明確，可以根據需要選擇直接轉化為純度較高的一氧化碳、甲烷或甲醇等高附加值化學品，直接加以利用。……