Nat. Energy | 纳米温室效应增强的光热催化CO2还原

发布时间:2021-07-28访问量:140设置

利用太阳能光催化过程,将温室气体二氧化碳转化为燃料,有望降低对化石燃料的依赖。光热催化二氧化碳转化是实现这一目标的潜在高效途径,但是目前还亟需能够更加有效收集和利用太阳能的光催化剂。

近日,我院张晓宏教授、何乐教授和多伦多大学Geoffrey A. Ozin教授团队合作报道了一种“纳米温室效应”增强的新型催化剂结构,大幅提升了光热转换效率和光热催化性能。该催化剂由多孔二氧化硅包裹的镍纳米颗粒组成 (Ni@p-SiO2),在光照条件下镍颗粒迅速被加热至较高的温度,而二氧化硅壳层起到了类似于地球温室气体的作用,减少了镍催化剂向周围环境的热辐射散热,从而实现了极高的光热效应。此外,二氧化硅壳层的空间限域效应还增强了镍纳米颗粒在高温反应条件下的抗烧结和积碳能力,催化剂活性和寿命显著提升。本工作揭示了影响光热催化剂效率的新因素,为高效光热催化体系的设计提供了新的思路。该成果以“Greenhouse-inspired supra-photothermal CO2 catalysis”为题发表在Nature Energy上。



苏州大学博士研究生蔡木锦、吴之怡以及博士后李曌是该文的共同第一作者。

本工作得到国家自然科学基金(51920105005, 51802208, 21902113, 51821002, 91833303)和江苏省自然科学基金(BK20200101)的资助。


作者信息:Mujin Cai, Zhiyi Wu, Zhao Li, Lu Wang, Wei Sun, Athanasios A. Tountas, Chaoran Li, Shenghua Wang, Kai Feng, Ao-Bo Xu, Sanli Tang, Alexandra Tavasoli, Meiwen Peng, Wenxuan Liu, Amr S. Helmy, Le He*, Geoffrey A. Ozin*, Xiaohong Zhang*

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41560-021-00867-w

张晓宏教授简介链接:http://funsom.suda.edu.cn/7f/8d/c2735a32653/page.htm

何乐教授简介链接:http://funsom.suda.edu.cn/7f/a4/c2735a32676/page.htm


责任编辑:向丹婷

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