康振辉教授课题组与德国锡根大学Xin Jiang教授和以色列理工学院Yeshayahu Lifshitz教授合作在《Nature Communications》上发表重要研究成果

发布时间:2017-12-11访问量:19设置

近日,《Nature Communications》杂志在线发表了康振辉教授课题组与德国锡根大学Xin Jiang教授和以色列理工学院Yeshayahu Lifshitz教授合作的突破性研究成果:四氧化三钴-碳点-氮化碳(Co3O4-CDots-C3N4)三元复合催化剂用于催化二氧化碳还原和析氢反应制备合成气,该研究解决了制备合成气的瓶颈。

合成气是工业过程中制备合成燃料和工业化学品的主要原料。目前,费-托合成已经被SasolShell公司商业化。传统制备合成气的方法是基于重整不可再生的化石燃料(例如煤,石油焦和天然气)。这会增加化石燃料的消耗并加剧能源危机,并且在使用过程中会带来的一系列环境问题。此外,目前研究成果采用电化学方法制备可再生成合成气还存在以下问题:引发CO2还原反应的电势过高、产物CO电流密度过低和对产物CO的选择性过低。针对这些问题,康振辉教授课题组首次提出了利用三元催化体系(HER-CDots-C3N4)用于同时催化CO2反应和析氢反应。在水系中,Co3O4-CDots-C3N4复合物作为催化剂还原CO2CO的过电势仅为0.17 V。并且,在施加电压为-1.0 V时,生成H2CO的总电流密度高达15 mA/cm2。同时,在该体系中可以通过控制施加电压来调控合成气中H2/CO比例(0.07:1调节至4:1)。PtMoS2Au作为HER催化剂替代三元催化剂体系中的Co3O4证明了催化剂设计的通用性。



康振辉教授课题组成立九年来,在碳纳米材料的催化特性研究领域不断创新,寻求科研突破。近年来先后主持包括国家自然科学基金重点项目、973计划课题在内的各级各类科研项目10余项,在Science, Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc, Angew. Chem. Int. Ed. , Adv. Mater. 等国际权威杂志发表学术论文200余篇,取得了一系列具有较高国际影响力的研究成果。此次发表的科研成果是课题组的又一重要科研突破,在此向康振辉教授课题组表示祝贺!

  

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-017-01893-7

康振辉教授课题组链接:http://www.kang-group.com/


责任编辑:向丹婷

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