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蘇大張曉宏/何樂等人Nat. Energy:溫室效應啟發的超光熱CO2催化劑

蘇大張曉宏/何樂等人Nat. Energy:溫室效應啟發的超光熱CO2催化劑
利用太陽能將二氧化碳(CO2)光催化轉化為燃料是擺脫對化石燃料依賴的一條有吸引力的途徑。其中,光熱CO2催化是實現這一目標的一種有效方法,但是需要改進材料,以更有效地收集和利用太陽能。
近日,蘇州大學張曉宏教授和何樂教授、加拿大多倫多大學Geoffrey A. Ozin(共同通訊作者)等人報道了一種受溫室效應啟發的超光熱催化劑結構。
蘇大張曉宏/何樂等人Nat. Energy:溫室效應啟發的超光熱CO2催化劑
對比傳統的光熱催化劑,該結構提高了CO2加氫催化劑的性能。該催化劑由納米多孔二氧化硅(p-SiO2)包覆鎳(Ni)納米晶體組成,稱為Ni@p-SiO2,其對甲烷化和逆水煤氣變換反應(RWGS)具有活性。
蘇大張曉宏/何樂等人Nat. Energy:溫室效應啟發的超光熱CO2催化劑
在光照條件下,Ni@p-SiO2催化性能,明顯超過了沒有SiO2外殼的鎳基催化劑。作者認為SiO2保護殼的隔熱和紅外屏蔽效應限制了鎳芯的光熱能,從而實現了超光熱效應。
此外,在Ni@p-SiO2中催化劑燒結和結焦也有所減少,可能是由于空間限制效應所導致。
蘇大張曉宏/何樂等人Nat. Energy:溫室效應啟發的超光熱CO2催化劑
Greenhouse-inspired supra-photothermal CO2 catalysis. Nat. Energy, 2021, DOI: 10.1038/s41560-021-00867-w.
https://doi.org/10.1038/s41560-021-00867-w.

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