rGO包覆钯催化剂

CO₂还原甲烷选择性94%

通过rGO包覆超细Pd纳米颗粒，将光催化CO₂还原的选择性从CO转向CH₄，同时抑制载流子复合并优化能带结构。

Kong, Fanlin · 谢晶 · Lu, Zhenjiang · 胡金豆 · Feng, Yue · 曹亚丽

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

CH₄选择性

{'zh': '94.1', 'en': '94.1'} %

CH₄产率

{'zh': '77.8', 'en': '77.8'} μmol·g⁻¹·h⁻¹

CO选择性（无rGO）

{'zh': '44.69', 'en': '44.69'} %

技术优势

选择性大翻转

包覆rGO后，主要产物从CO（44.69%）变为CH₄（94.1%），rGO涂层改变了Pd位点上的中间体能量路径。

抑制载流子复合

rGO包覆层降低光生载流子复合，同时优化催化剂的带隙和还原电位，提高光催化效率。

明确反应路径

原位光谱和DFT计算证实CO₂在Pd上优先生成低能量的CHO*中间体，为高选择性产CH₄提供了机制解释。

应用场景

• 光催化CO₂还原：用太阳光把CO₂高选择性地转化为甲烷燃料，替代传统热催化。
• 钯基催化剂：利用rGO调控Pd的电子结构，设计高选择性CO₂还原催化剂。
• 碳捕集与转化：将捕集的CO₂光催化转化为高附加值甲烷，实现碳资源化利用。