近日,公司在铜基复合光催化材料的研究中取得新进展,研究的成果以“Activating Surface Lattice Oxygen of a Cu/Zn1–xCuxO Catalyst through Interface Interactions for CO Oxidation”为题发表在国际期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上。999策略白菜手机论坛为论文第一通讯单位,第一作者为硕士研究生曾敏丽,通讯作者为王南南博士。该研究工作得到了加拿大滑铁卢大学和清华大学的支持。
开发新型高效二氧化碳转化材料是公司的研究方向之一,已取得了初步的研究成果。《ACS Applied Materials & Interfaces》是美国化学学会材料领域权威期刊,在中科院分区中为工程技术类1区期刊。
图1 Cu/ZCO表面晶格氧通过金属-载体相互作用活化过程示意图
(绿色球表示ZCO,紫色球代表Cu,红色球表示O,黑色球表示C)
二氧化碳(CO2)是一种温室气体,与日益增长的化石能源消耗和随之而来的气候变化密切相关,虽然科学技术的进步导致清洁能源的比例不断增加,但煤炭和石油等化石资源仍然是主要的能源供应来源,同时向大气排放大量CO2。而持续的经济和人口增长进一步推动了二氧化碳排放量的增加,大气中的二氧化碳含量从工业化前的280 ppm急剧增加到2020年的412 ppm,因此迫切需要有效减少对化石资源的依赖和二氧化碳的排放。利用太阳光光还原CO2提供了一种以化学燃料形式直接储存太阳能的有效方法。光催化CO2转化通常在气态环境中进行,水蒸气作为半导体上的质子源,电子通过吸收外部光子而产生,这伴随着半导体内部空穴的形成,因此半导体催化剂的带隙结构是决定CO2转化催化剂性能的关键因素之一。该研究工作从调控铜基复合材料的表面和界面的电子状态入手,研究了其表面电子状态与原子尺度材料催化性能之间的关系,在表面电子结研究领域取得新进展。
论文链接:doi.org/10.1021/acsami.1c24321
编辑|刘 娜
审核|陈庆发
主编|沈大强