Ru单原子氮化碳光催化剂

CO2还原耦合生物质氧化

以氮化碳上Ru单原子与P掺杂双位点，同步实现光催化CO2还原与生物质选择性氧化，乳酸产率高达91.2%。

Liu, Zhendong · 马纪亮 · Yanzhu, Guo · Hong, Min · 孙润仓

Applied Catalysis B: Environmental 2024

参数信息

CO生成速率

100.1 μmol g−1 h−1

乳酸产率

91.2 %

技术优势

一石二鸟

同一光催化体系中同时进行CO2还原与生物质选择性氧化，避免额外氧化剂或牺牲剂。

电荷分离快

P掺杂替代角位C原子促进电荷转移与分离，提升光生载流子利用效率。

反应门槛低

Ru-N2O2配位调控电子结构，降低反应能垒，使反应更容易进行。

应用场景

• 光催化CO2还原：将CO2还原为CO，同步耦合生物质氧化，提高整体经济效益。
• 生物质化学品合成：从生物质原料直接转化得到乳酸等高值化学品，替代传统多步工艺。
• 乳酸生产：通过光催化选择氧化生物质中间体高效制备乳酸，无需高温高压。
• 单原子催化剂：Ru单原子与P掺杂双位点协同，最大化原子利用率并调控电子结构。