三维有序Ti₃C₂Tₓ/TiO₂光催化剂

废水变合成气

一种双功能光催化剂，在缺氧条件下同时降解有机污染物并将CO₂资源化为合成气，实现废水的整体碳利用。

Wu, Xi · Li, Jiabi · Ruiyu, Zhong · Liu, Shengwei · Fei, Huang · Qiaoling, Yang · 张斌 · Xin, Wang · 章福祥

Advanced Functional Materials 2024

具体参数

CO产率

{'zh': '10.02', 'en': '10.02'} µmol g⁻¹ h⁻¹

RhB降解效率

{'zh': '77.6', 'en': '77.6'} %

合成气CO/H₂比例范围

{'zh': '0.95 - 1.86', 'en': '0.95 - 1.86'}

技术优势

废水碳不浪费

有机污染物降解产生的CO₂和HCOO⁻中间体被原位捕获并协同还原为CO，避免碳以CO₂形式排放。

合成气比例可调

通过改变Ti₃C₂Tₓ的含量，CO/H₂比可从0.95调节至1.86，适应不同下游合成需求。

跳过CO₂还原瓶颈

*HCOO⁻中间体覆盖促进了*CO₂向CO的转化，跨越了CO₂-to-CO的速控步骤，提高整体效率。

应用场景

• 光催化废水处理：将有机污染物降解与CO₂还原耦合，处理废水同时回收碳资源。
• 合成气制备：利用废水中有机碳直接生成比例可调的合成气，用于费托合成等。
• 碳捕集与利用：将废水矿化产生的CO₂原位还原为CO，实现整体碳利用。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将太阳能驱动下废水转化为燃料。