Appl. Catal. B.：近100%选择性！MOF型Ga-Cu/CeO2催化剂高效光热催化CO2还原

2023年10月14日上午9:40 • 顶刊解读

光热催化CO₂还原是一种有效地将太阳能转化为化学能并减少全球碳排放的方法，但是由于太阳能的捕获能力有限和高效催化剂的缺乏，实现高转化效率仍然面临巨大的挑战。

近日，日本国立物质材料研究所（NIMS）叶金花教授和Hui Song（共同通讯作者）等人报道了一种Ga-Cu/CeO₂催化剂，该催化剂是通过直接热解含镓（Ga）和铜（Cu）的铈（Ce）基金属有机骨架合成的，用于高效光热催化CO₂加氢。

由于Ga和Cu在CeO₂中高度分散，优化后的催化剂10Cu5Ga/CeO₂（Cu质量分数为10%，Ga质量分数为5%）在全太阳光谱照射下，CO的产率为111.2 mmol·g^-1 h^-1，选择性接近100%，优于大多数已报道的Cu和其它富稀土金属基光热催化剂。

通过机理研究表明，光热加热/转化和光促进的协同作用有助于大幅度增加CO的产生。

此外，原位DRIFTS结果表明，Ga的引入促进了CO₂加氢反应的关键中间体-甲酸盐的形成，光照促进了甲酸盐向羰基的分解，从而促进了CO的生成。该工作为合成高效光热CO₂还原催化剂提供了一个潜在的策略。

Metal-Organic Framework-Derived Ga-Cu/CeO₂ catalyst for highly efficient photothermal catalytic CO₂ reduction. Appl. Catal. B Environ., 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120519.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120519.

Appl. Catal. B.：近100%选择性！MOF型Ga-Cu/CeO2催化剂高效光热催化CO2还原

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