光催化CO2还原（CO2RR）的选择性低、活性差等问题限制了其发展。
近日，江苏大学许晖教授，江苏科技大学 Yanhua Song报道了通过磷化工艺，成功地开发了一种具有可调选择性和光催化CO2还原反应性的双金属位点Co-Ni-P中空纳米千层片结构（Co-Ni-P NH）的精确设计策略。
文章要点
1）研究人员以微波辅助合成的Ag2WO4为核，通过异质外延生长工艺获得了Co-Ni-P NH。
2）原位FTIR光谱和密度泛函理论（DFT）计算研究表明，Co-Ni双位点与吸附的C和O原子形成了稳定的Co-O-Ni-C中间体，这不仅降低了CO2光还原过程的活化能垒，而且改变了CO2转化的途径，导致CO2高度选择性地转化为CH4而不是CO。此外，中空的纳米粒子结构是光的“黑洞”和电子收集器，它将几乎所有的光子限制在Co-Ni-P NH中，并连续传输由BP QDs产生的电子。
3）实验结果显示，具有双位点的Co-Ni-P NH/BP导致了86.6%的光催化CH4生成选择性和38.7 mol g-1 h-1的令人印象深刻的活性的极大提高。
这项研究有望为设计具有双金属位点的中空分级结构来操控CO2还原过程的电子结构和反应路径开辟新的途径。
参考文献
Xingwang Zhu, et al, Unique Dual-Sites Boosting Overall CO2 Photoconversion by Hierarchical Electron Harvesters, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202103796
https://doi.org/10.1002/smll.202103796
