越来越多的人认为,阳光驱动的 CO2 还原是一种有助于实现碳中和燃料循环的有前途的方法,但目前大多数光催化剂系统都是通过手动、劳动密集型分析程序单独研究的。
有鉴于此,剑桥大学Erwin Reisner教授等人,介绍了连续流动装置的优点,以研究光催化CO2还原制CO系统。
本文要点
1)提出了一种连续流动化的方法来研究光催化 CO2 还原制 CO 以及水溶液中生成 H2。该方法的性能通过使用基于ZnSe量子点(QDs)的最先进的光吸收平台,结合一系列基于Ni和Co的分子辅助催化剂来实现抗坏血酸水溶液中可见光驱动的CO2还原。
2)开发的装置使用自动在线气相色谱法并行地分析多个样品,具有高测量频率(高达 0.25 min-1)和显着的灵敏度(10-12 mol of CO s-1)。一种新合成的 Co-四苯基卟啉具有三个磺酸盐基团和一个胺基团 (Co(tppS3N1)) 被确定具有基准光催化活性(18.6 μmol CO,79.7 mmol CO gZnSe-1,TONCo (CO) 为 619,外部量子效率 (EQE) > 5%)。
3)使用 ZnSe 量子点 (QD) 作为多功能吸光平台,研究了连续流动系统用于半导体-金属复合光催化剂的性能。最后,通过研究光强度的影响、暴露于 O2 对混合光催化剂的影响以及将原料气的组成从纯 CO2 改变为稀释 CO2 的结果来说明该系统的多功能性。
总之,该工作报告了一种改进的研究方法,用于研究光催化 CO2 还原,同时促进对使用 ZnSe 量子点作为多功能光吸收剂的 QD 分子助催化剂杂化物的理解。
参考文献:
Constantin D. Sahm et al. Automated and Continuous-Flow Platform to Analyze Semiconductor–Metal Complex Hybrid Systems for Photocatalytic CO2 Reduction. ACS Catal., 2021.
DOI: 10.1021/acscatal.1c02921
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02921