Janus异质结合金催化剂

烯烃选择性过半

将Au域的光热CO₂活化和CoFe域的表面碳链生长耦合于同一合金颗粒中，同步提升CO₂转化率和C₂₋₄烯烃选择性。

Wu, Xiuting · 宁尚波 · Linjun, Tang · Yu, Qian · Gao, Jia · Qi, Yuhang · 王静

Small 2026

参数信息

CO₂转化率

26.2 %

C₂₋₄烯烃选择性

51.5 %

烯烃产率

1.82 mmol g⁻¹ h⁻¹

技术优势

烯烃选择性过半

Au 域提供光热电子激活 CO₂ 形成 C₁ 中间体，CoFe 域进行 C–C 偶联和链增长，空间分工限制中间体加氢，使 C₂₋₄ 烯烃选择性达到 51.5%。

转化与选择性兼得

Janus 合金中 Au 和 CoFe 域之间电子耦合，保证 CO₂ 转化的同时抑制甲烷化，实现 26.2% 转化率和 1.82 mmol g⁻¹ h⁻¹ 烯烃产率。

空间分工抑制副反应

Au 域和 CoFe 域在 Janus 颗粒中位置不同，使 CO₂ 活化和链增长分步进行，避免同一活性位点上竞争吸附导致过度加氢。

应用场景

• 光热催化CO₂转化：用光热替代传统热催化，降低 CO₂ 活化能耗并提高能效。
• 低碳烯烃合成：直接合成 C₂₋₄ 烯烃，替代石油裂解路线。
• 双金属合金催化：利用 Au 和 CoFe 双金属协同，调控加氢选择性。
• 碳资源增值利用：将 CO₂ 转化为高价值烯烃，实现碳资源增值。