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        日本東京工業(yè)大學(xué)的CO2還原制甲酸光催化劑研究獲進(jìn)展

        2023-04-16 07:04:38中國(guó)石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站
        石油煉制與化工 2023年2期
        關(guān)鍵詞:量子產(chǎn)率光催化劑配位

        日本東京工業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種CO2還原光催化劑KGF-9,在可見(jiàn)光條件下將CO2轉(zhuǎn)化為CO和甲酸(HCOOH)等高價(jià)值化學(xué)品。在400 nm可見(jiàn)光照射下,其表觀量子產(chǎn)率為2.6%,選擇性超過(guò)99%。相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)催化》雜志。

        目前,將CO2轉(zhuǎn)化為高價(jià)值化學(xué)品是實(shí)現(xiàn)CO2減排的一種途徑。光催化CO2反應(yīng)可使用可見(jiàn)光或紫外光來(lái)驅(qū)動(dòng)。金屬-有機(jī)框架材料(MOFs)和配位聚合物(CPs)由于其配位和結(jié)構(gòu)特殊性能,被廣泛用作高性能光催化劑。但因含貴金屬以及需要復(fù)雜的合成后處理或修飾,其應(yīng)用受到限制。

        該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)Pb(NO3)2和 H2tadt(2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑)在水和丙酮的混合溶液中反應(yīng)制得KGF-9粉末。該KGF-9是一種基于含鉛—硫鍵(Pb—S)的CP光催化劑,由無(wú)數(shù)個(gè)—(Pb—S—)n結(jié)構(gòu)組成。因KGF-9沒(méi)有孔或空隙,其比表面積很低(約0.7 m2/g),通?;?MOF/CP的光催化劑具有非常高的比表面積(約1 000 m2/g)。在365 nm的可見(jiàn)光照射下,KGF-9表觀量子產(chǎn)率為12.4%,在1,3-二甲基苯并咪唑(BIH)為電子供體時(shí),甲酸根(HCOO-)選擇性高于99%。

        與其他光催化劑相比,KGF-9更易于合成和應(yīng)用。由于其表面具有Pb活性位點(diǎn),KGF-9不需要金屬鈉米顆?;蚪饘俳j(luò)合物等助催化劑。此外,KGF-9也無(wú)需在室溫和可見(jiàn)光照射下進(jìn)行其他合成后的修飾。

        該研究團(tuán)隊(duì)將探索新策略以提高KGF-9的比表面積,并進(jìn)一步提高其性能。該研究可為開(kāi)發(fā)新型廉價(jià)的光催化劑提供借鑒。

        [中國(guó)石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站供稿]

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