配位镍COF光催化剂

CO选择性近100%

通过Ni–N3Cl2配位环境促进电荷分离并降低决速步能垒，实现高效CO2光还原制CO。

Yuan-Yuan, Duan · Zhang, Yuke · Yuan-Zhe, Cheng · Xiaotian, Bao · Kunfeng, Gao · Bing-Ru, Huang · Shao-Qiang, Li · Hui-min, Bai · 拱越 · Yang, Donghui · 丁雪松 · 李发堂 · Zheng, Qiang · 刘新风 · 韩宝航

Applied Catalysis B: Environmental 2025

具体参数

CO产率

{'zh': '4437', 'en': '4437'} µmol g–1 h–1

CO选择性

{'zh': '100', 'en': '100'} %

CO产率（高压）

{'zh': '10164', 'en': '10164'} µmol g–1 h–1

CO选择性（高压）

{'zh': '98', 'en': '98'} %

技术优势

CO选择性近100%

Ni–N3Cl2位点抑制析氢副反应，在0.08 MPa下CO对H2选择性近100%，避免产物分离成本。

产率翻倍

提高CO2压力至0.15 MPa时，CO产率从4437提升到10164 μmol g−1 h−1，选择性保持98%。

电荷转移更快

Ni–N3Cl2位点改善电荷转移动力学，抑制电子-空穴复合，从而提升光催化效率。

决速步能垒降低

理论计算显示Ni–N3Cl2位点降低*CO2到*COOH的能垒，从而提高反应动力学。

应用场景

• CO2光还原：在可见光下将CO2高效转化为CO，无需贵金属助催化剂。
• COF基催化剂：利用COF的预设计和可调微环境精确构建金属配位位点。
• 光催化制CO：实现近100% CO选择性，简化产物分离。
• 单原子催化：Ni–N3Cl2单位点活性高，降低决速步能垒。