近红外Co₃O₄/Cu₂O光催化剂

近红外光驱动CO₂转化

一种原位生成的纳米分支结构光催化剂，首次将光催化CO₂还原拓展至近红外波段，使占太阳光谱约50%的红外光得以有效利用。

Bai, Shengjie · Jing, Wenhao · He, Guiwei · Liao, Cheng · 王丰 · 刘亚 · 郭烈锦

ACS Nano 2023

具体参数

CH₄产率

{'zh': '6.5', 'en': '6.5'} μmol/h

CH₄选择性

{'zh': '99', 'en': '99'} %

燃料产率（聚光日光）

{'zh': '12.5', 'en': '12.5'} μmol/h

技术优势

能用红外光

近红外光照射下产生表面光电压，证明该催化剂能有效吸收并转化红外光进行光催化。

CH₄选择性近乎完美

Cu(I)促进*CHO中间体的形成，实现了99%的CH₄产物选择性，极大减少副产物。

聚光下产率翻倍

直接在聚光太阳光下驱动CO₂还原，燃料产率从6.5 μmol/h提升至12.5 μmol/h，展示出实用的潜力。

应用场景

• 人工光合作用：直接利用近红外光将CO₂转化为燃料，模拟自然光合作用但扩展了光谱利用范围。
• 近红外光催化：首次实现近红外光催化CO₂还原，开拓了红外光在光催化领域的新应用。
• CO₂还原催化剂：该催化剂提供高选择性CH₄生成路径，替代贵金属或低选择性催化剂。
• 纳米分支结构材料：纳米分支结构增强光吸收和电荷分离，提升近红外光催化效率。