UiO-66/Co9S8复合光催化剂

Siheng, Yang; Byun, Woo Jin; Zhang, Wei; Peng, Jing; Liu, Chengyuan; Pan, Yang; Hu, Jun; Zhu, Junfa; Zheng, Xueli; Fu, Haiyan; Yuan, Maolin; Chen, Hua; Li, Ruixiang; Zhou, Meng; Che, Wei; Baek, Jong-beom; Lee, Jae Sung; Xu, Jiaqi

UiO-66/Co9S8复合光催化剂

红外光驱动高选择性产甲烷

结合金属光催化与多孔CO2吸附优势，在红外光下将CO2高选择性转化为甲烷。

Siheng, Yang · Byun, Woo Jin · 张威 · 彭婧 · Liu, Chengyuan · 潘洋 · 胡君 · 朱俊发 · 郑学丽 · 付海燕 · Yuan, Maolin · 陈华 · 李瑞祥 · Zhou, Meng · Che, Wei · Baek, Jong-beom · Lee, Jae Sung · Xu, Jiaqi

Advanced Materials 2024

参数信息

CH4生成速率: 25.7 μmol g⁻¹ h⁻¹
CH4选择性: 100 %

技术优势

红外光驱动高选择性产甲烷

Co9S8的金属性质赋予材料优异的红外光吸收能力，而UiO-66大幅增强CO2亲和力，实现了接近100%的CH4选择性。

多孔结构富集CO2

UiO-66的多孔结构在Co9S8周围富集局部CO2浓度，从而提升反应效率。

活性位点明确

XAFS和DFT计算表明，高电子密度的Co1位点是关键活性位点，具有较低的*CO进一步质子化能垒，从而实现超高CH4选择性。

应用场景

光催化CO2还原：利用红外光驱动CO2转化为CH4，为太阳光全光谱利用提供新途径。
合成天然气：高选择性产CH4，可直接用于合成天然气制备。
人工光合作用：模拟自然光合作用，利用低能量红外光将CO2还原为燃料。
MOF基光催化剂：结合MOF的CO2吸附与金属硫化物的光吸收，为设计高效光催化剂提供范例。