導讀 人工光合作用(AP)利用陽光從二氧化碳(CO2)中生產有價值的化學物質和燃料，是實現太陽能儲存和負碳循環(huán)的有前途的策略。然而，人工光合作用
人工光合作用(AP)利用陽光從二氧化碳(CO2)中生產有價值的化學物質和燃料，是實現太陽能儲存和負碳循環(huán)的有前途的策略。
然而，人工光合作用相當復雜，涉及多個順序和平行的步驟。更重要的是，熱力學上有利的C1產品可以從多種AP中間體生產，這使得選擇性地生產含有CC鍵的目標化學品具有挑戰(zhàn)性。
最近，由教授領導的一個研究小組。中國科學院上海高級研究所(SARI)的陳偉和魏偉開發(fā)了新型石墨烯/碳化硅(SiC)催化劑，用于將CO2高效光電還原為乙醇(C2H5OH)。
結果發(fā)表在德國應用化學國際版上。
所提出的復合催化劑由SiC襯底、界面層(IL)和少層石墨烯覆蓋層組成，有助于實現對CC偶聯(lián)活性中間體的精確控制。
最佳的IL結構允許來自SiC襯底的光生電子很容易地轉移到石墨烯覆蓋層上的活性位點。由于反應中間體在活性位點的強吸附和石墨烯表面的高電子密度，因此可以有效地形成和穩(wěn)定反應中間體。
研究人員發(fā)現，CH3OH的形成在很大程度上受到抑制，有利于CC偶聯(lián)。因此，在具有小偏壓(-50mV偏壓與Ag/AgCl)的模擬太陽輻射下，僅生成C2H5OH，選擇性>99%，CO2轉化率為17.1mmolgcat-1h-1)和環(huán)境條件。
因此，最佳催化劑在從CO2生產C2產物中的光電催化性能比最先進的AP催化劑至少高兩個數量級。
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