中科大Nat. Energy:原子薄的CuIn5S8可见光下高选择性光催化CO2还原制CH4
芣苢 芣苢 2019-07-23

CO2还原会生成多种产物,且这些产物还原电位相近,在保持高转换效率的同时,实现对单一产品的高选择性是CO2光还原的一个重要挑战。因此,通过催化剂设计来控制催化剂表面形成的反应中间体是至关重要的。近日,中科大谢毅、孙永福等多团队合作,制备了原子层厚的含硫缺陷的CuIn5S8,其含有电荷丰富的Cu–In双位点,可高效高选择性光催化CO2光还原产CH4。作者认为在Cu-In双位点形成高度稳定的Cu-C-O-In中间体是决定选择性的关键因素;这种构型不仅降低了整体活化能势垒,还将质子化过程转化为放热过程,从而改变反应途径生成CH4而不是CO。该CuIn5S8 催化剂可见光下催化CO2还原产CH4选择性接近100%,且速率可达8.7 g μmol−1 h−1

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Xiaodong Li, Yongfu Sun*, Yi Xie*, et al. Selective visible-light-driven photocatalytic CO2 reduction to CH4 mediated by atomically thin CuIn5S8 layers. Nat. Mater., 2019

DOI: 10.1038/s41560-019-0431-1

https://www.nature.com/articles/s41560-019-0431-1

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