如今,金屬鹵化物鈣鈦礦(Metal-halide perovskites)已被探索作為二氧化碳(CO2)還原的光催化劑。基于此,美國圣地亞哥州立大學鄢勇教授(通訊作者)等人報道了在有機溶劑中鈣鈦礦(CsPbBr3)光催化CO2還原可能存在問題。相反,檢測到的產物,即CO,可能是由涉及溶劑的光氧化還原有機轉化產生的。
通過嚴格的標記研究、帶能分析和多重對照實驗,發現CO是在反應過程中產生的,而非來自CO2。作者觀察到的CO顯然是由可見光下的光催化有機轉化產生的。該結果很好地證實了報道,即全弧或可見光區域下的液相光催化不會導致從水中檢測到O2,也不會檢測到源自CO2還原的碳質產物。
研究表明,在各自的有機溶劑中利用CO2生產太陽能燃料的努力可能不會成功。相反,作者發現由于鈣鈦礦對活化乙酸乙酯/O2或CHCl3/H2O具有很強的光催化活性,CO生成速度異常快,CO生成速率高達約1000 μmol g-1 h-1。作者還初步使用了在可見光照射下直接從有機溶劑中原位快速生成的CO用于有用的有機合成,例如使用適當的有機溶劑作為CO替代物的藥物相關光催化氨基羰基化。
Perovskite Photocatalytic CO2 Reduction or Photoredox Organic Transformation? Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202205572.
https://doi.org/10.1002/anie.202205572.
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