原子级精确银基团簇
单原子中心掺杂调电荷
通过单原子中心掺杂在银基团簇中精确引入不对称电荷分布，与FePPc耦合后显著增强CO2光还原为醇类燃料的活性和选择性。
Liu, Huang · Rui, Lu · Wenchang, Zhang · Yikang, Fan · 杜袁鑫 · 倪堃 · 朱彦武 · 朱满洲
Angewandte Chemie - International Edition 2024
参数信息
- 甲醇产率
- 48.55 μmol·gcat⁻¹·h⁻¹
- 乙醇产率
- 32.97 μmol·gcat⁻¹·h⁻¹
- 甲醇产率提升倍数（相对于FePPc）
- 3.60
- 乙醇产率提升倍数（相对于FePPc）
- 1.61
- 甲醇产率（Au1Ag24-FePPc）
- 29.42 μmol·gcat⁻¹·h⁻¹
- 乙醇产率（Au1Ag24-FePPc）
- 26.38 μmol·gcat⁻¹·h⁻¹
- 甲醇产率（Ag25-FePPc）
- 26.53 μmol·gcat⁻¹·h⁻¹
- 乙醇产率（Ag25-FePPc）
- 24.07 μmol·gcat⁻¹·h⁻¹
技术优势
甲醇产量翻三倍
引入Pt1Ag24团簇打破Fe位点的对称电荷分布，使CO2更容易吸附和活化，甲醇产率从FePPc的约13.5提高到48.55 μmol·gcat⁻¹·h⁻¹。
纯水中就能产醇
在H2O-CO2体系、可见光照射下直接得到甲醇和乙醇，无需添加牺牲剂或有机溶剂。
载流子分离更快
Pt1Ag24-FePPc表现出最有效的光生载流子转移和分离，减少复合损失，提高量子效率。
应用场景
- 光催化CO2还原：用可见光将CO2还原为甲醇和乙醇，实现碳循环利用。
- 团簇催化剂：利用原子级精确团簇的可调中心原子，精确调控活性位点电荷分布。
- 人工光合作用：在纯水中模拟光合作用，将CO2和水转化为液体燃料。
- 醇类燃料合成：高选择性地合成甲醇和乙醇，作为可再生液体燃料。