AM：水介导调控光催化CO2还原产物选择性
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icat2019
我为催化狂！
发表于
由于甲醇具有高能量密度和容易存储的优势，因此控制人工光合成生成甲醇受到人们的广泛关注。
有鉴于此，
天津理工大学张志明、天津工业大学
Jiangwei Zhang
等
报道通过两步阳极化反应以及
Sr
诱导晶化的反应，将单原子
Fe
引入
TiO
2
/SrTiO
3
纳米棒，得到
Fe-TiO
2
/SrTiO
3
，命名为
Fe-TSr
，
表现了优异的光催化还原
CO
2
性能，而且产物能够在
CH
3
OH
和
CO/CH
4
之间调节
。
要点1.
Fe-TSr
具有单原子
Fe
催化位点，同时主要具有
(001)
晶面，因此有助于高效率的进行
CO
2
光化学还原反应和水氧化反应，可控的制备
CH
3
OH
和
CO/CH
4
。
要点2.
当催化剂放置在纯水中，甲醇产量达到
154.20 μmol g
cat
-1
h
-1
，甲醇选择性达到
98.90 %
；当催化剂不放在水中，
CO/CH
4
的总产量达到
147.78 μmol g
cat
-1
h
-1
，
CO/CH
4
选择性达到
99.99 %
。
TSr
的
CH
3
OH
产量达到
TiO
2
的
50
倍，达到
TSr
的
3
倍。
要点3.
通过将催化剂从空气中缓慢浸入水中，实现了气
-
固、气
-
液
-
固相转变的方式，催化剂的甲醇产量能够从
~0 %
变为
98.9 %
。催化反应中丰富的
·OH
和
H
2
O
在选择性生成甲醇中起到关键作用。
这项工作展示了一种通过水改善光催化还原
CO
2
选择性制备
CH
3
OH
的方法。
Juan-Ru Huang, Wen-Xiong Shi, Shen-Yue Xu, Hao Luo, Jiangwei Zhang, Tong-Bu Lu, Zhi-Ming Zhang, Water-mediated Selectivity Control of Ch
3
OH Versus CO/CH
4
in CO
2
Photoreduction on Single-Atom Implanted Nanotube Arrays, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202306906
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202306906
原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
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