三相漂浮光催化异质结

CO产率提升3倍

通过气-液-固三相界面解决传统两相体系中CO₂还原与催化剂回收的矛盾，同时利用光热效应提升反应速率。

Ruxue, Bai · Jiahao, Niu · Xueli, Zhang · Qiurong, Li · Chenlong, Dong · 申倩倩 · Xue J. · Yongfa, Zhu · 朱永法

Applied Catalysis B: Environmental 2025

具体参数

CO产率

{'zh': '113.5', 'en': '113.5'} µmol g⁻¹ h⁻¹

局部温度

{'zh': '74', 'en': '74'} °C

技术优势

产率提升3倍

三相界面处CO₂直接以气体形式扩散至催化剂表面，克服了水中低溶解度限制，同时异质结促进电荷分离。

光热驱动升温

碳化海绵基底的光热效应可将反应局部温度升至74 °C，升温进一步加快反应速率，无需外部加热。

界面电荷高效分离

BWO与CN通过N–H键形成Z-scheme异质结，构建的内建电场有效分离光生载流子并保留强氧化还原能力。

应用场景

• 光催化CO₂还原：用三相界面打破CO₂传质瓶颈，替代传统液相悬浮反应。
• 人工光合作用：模拟气-固反应微环境，提升光合还原效率。
• 漂浮式反应器：自漂浮设计简化催化剂回收，适用于连续流反应器。
• CO₂资源化利用：将CO₂高效转化为CO燃料，实现碳资源化。
• 太阳能燃料：直接利用光能驱动CO₂还原，生产太阳能燃料CO。