近期,合肥工業(yè)大學潘云翔教授課題組與中國科學技術(shù)大學、美國德克薩斯大學奧斯汀分校學者合作,通過在氧化銦表面包覆厚度為5納米的碳層,成功研制出一種新型二氧化碳轉(zhuǎn)化光催化劑,可在室溫下通過光照進行轉(zhuǎn)化,為控制碳排放提供了新的技術(shù)方法。國際學術(shù)期刊《美國化學會會志》日前發(fā)表了該成果。
二氧化碳被認為是加劇溫室效應的主要來源,對其進行催化轉(zhuǎn)化是控制碳排放最具前景的技術(shù),但目前廣泛采取的方法需要對二氧化碳氣體進行高溫加熱,同樣增加能耗并造成碳排放。利用太陽能實現(xiàn)二氧化碳催化轉(zhuǎn)化被認為是最綠色的技術(shù),但此前的技術(shù)方案存在效率低等瓶頸。
近期,合肥工業(yè)大學潘云翔教授課題組與中國科學技術(shù)大學、美國德克薩斯大學奧斯汀分校的科研人員合作研究,他們發(fā)現(xiàn)包覆于氧化銦表面的碳層可促進電子由催化劑向二氧化碳轉(zhuǎn)移,進而顯著強化二氧化碳在催化劑上的吸附。實驗結(jié)果表明,碳層可有效增強光生電荷分離效率,增加參與光催化反應的光生電子數(shù)量。同時,包覆碳層后,水分解生成的質(zhì)子更易于同二氧化碳反應,從而實現(xiàn)了光催化二氧化碳轉(zhuǎn)化效率的大幅提升。
“這一成果使得二氧化碳催化轉(zhuǎn)化可以直接在室溫下通過光照進行,不需要再進行高溫加熱?!迸嗽葡杞榻B說。同時,光催化轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物選擇性更加精準,可以根據(jù)需要選擇轉(zhuǎn)化為純度較高的一氧化碳、甲烷或甲醇等高附加值化學品,直接加以利用。