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Nature Commun.：Au催化CO2光还原的原子尺度理解

时间：2022-07-08 来源： 浏览：

Nature Commun.：Au催化CO2光还原的原子尺度理解

催化计
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在金属光催化剂表面上 CO 2 的 H 2 O 光催化还原以及深入原子尺度理解光催化反应机理具有非常大的挑战。
有鉴于此， 中科院长春应用化学研究所 Ying Wang 、陕西科技大学李英宣等 报道通过量子点 Au 纳米粒子光催化剂的中间带隙进行光催化，在 H 2 O 的帮助条件将 CO 2 还原为 CO 。
本文要点
要点 1.  用低强度 420 nm 光催化， Au 光催化剂的 CO 产率达到 4.73 mmol g -1  h -1 ，选择性达到 100 % ，反应速率比相同反应条件中使用 H 2 作为还原剂的反应速率提高 2.5 倍。
要点 2.   通过理论和实验研究，发现 H 2 O 分解产生表面 Au-O 物种，从而显著改善光催化反应性能，而且能够同时优化决速步骤 CO 2 还原反应、 H 2 O 氧化反应，降低 *CO 脱附能垒和 *OOH 形成能垒，促进生成 CO 和 O 2 。
这项研究有助于深入理解金属光催化剂的催化活性位点机理促进高性能 CO ２ 还原反应。
Shangguan, W., Liu, Q., Wang, Y. et al. Molecular-level insight into photocatalytic CO2 reduction with H2O over Au nanoparticles by interband transitions. Nat Commun 13, 3894 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-31474-2
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31474-2
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