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武大趙焱/劉勝Appl. Catal. B.: 具有嵌入CoO的三維多孔N摻雜石墨碳框架用于光催化CO2還原

大氣中CO₂的過量排放嚴重影響了自然碳循環的平衡，引起了許多環境問題，特別是全球變暖問題。

武漢大學趙焱和劉勝等人報道了一種簡便的聚合物熱處理方法已用于制造嵌入CoO (CoO@N-GCs)的3D多孔N摻雜石墨碳框架，用作光催化還原CO₂的催化劑。

所得的CoO@N-GC-500催化劑對水中CO₂的光還原表現出優異的光催化性能和穩定性。在可見光照射下，CH₄和CO的最大產率和分別為10.03 μmol/(h·g)和5.16 μmol/(h·g)。CoO@N-GC-500的高光催化性能歸因于光生電子-空穴對的有效分離、大的比表面積和強的可見光吸收能力。

CoO@N-GC-500的優異性能歸因于以下因素：

(i) CoO@N-GC-500催化劑的層狀多孔結構有助于吸收光，并實現光的多次反射；

(ii) CoO@N-GC-500的納米片結構和高比表面積為CO₂還原提供了豐富的吸附、活化和反應位點；

(iii)優化的電荷傳輸途徑可有效抑制光生載流子復合并保留光生電子和空穴的活性。

Three-dimensional porous N-doped graphitic carbon framework with embedded CoO for photocatalytic CO₂ reduction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120546

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