纳米团簇夹心异质结

高选择性光催化制甲醇

以溶剂热法组装的MIL-125-NH2-Au25(l-Cys)18/g-C3N4三元催化剂，在可见光下高效还原CO2，甲醇选择性接近100%。

Rui, Lu · Yao, Aimin · Yali, Dai · Haijiao, Yin · Chengqi, Li · 杜袁鑫 · Manzhou, Zhu

Inorganic Chemistry Frontiers 2025

具体参数

生成速率

{'zh': '0.51', 'en': '0.51'} mmol g-1

接近

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

技术优势

甲醇选择性接近100%

三元异质结界面提供高效电荷转移通道，抑制副反应，使CO2还原产物几乎全为甲醇。

稳定性显著提升

Au25(l-Cys)18纳米团簇被夹在MIL-125-NH2和g-C3N4之间，保护性外壳防止团簇团聚和失活。

可见光响应拓宽

三元异质结拓宽了光吸收范围，更多可见光被利用，从而提升光催化效率。

CO2吸附增强

MIL-125-NH2与g-C3N4的协同作用增强了CO2吸附，提高反应物局部浓度，有利于还原反应进行。

应用场景

• 光催化CO2还原：以接近100%选择性将CO2转化为甲醇，替代传统高能耗热催化路线。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将太阳能存储为甲醇化学能，实现碳中性燃料合成。
• 甲醇合成：在温和条件下高选择性制备甲醇，避免合成气路线的高温高压和副产物。
• 异质结催化：利用异质结界面电荷分离和转移，提升光催化CO2还原活性和稳定性。