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我院钱金杰副教授在国际著名期刊《Advanced Science》发表学术论文

添加时间:2023年05月22日 浏览:


传统化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳CO2等温室气体,从而加剧全球变暖。在众多CO2转化技术中光催化CO2还原反应(CO2 reduction reactionCO2RR可以将大气中的CO2转化为高价值化学品,有效保护环境,净化空气是一种新型的、环境友好的技术。但该反应往往受到CO2在液相中不良传质和催化反应体系中催化位点不足的限制,从而极大地降低了反应效率。在这种背景下,开发和利用新型的纳米材料来提高光催化CO2RR具有重大的研究意义。

对不同金属有机框架(metal-organic frameworkMOF)材料的微观结构进行合理设计,能够在初始MOF材料上生长另一种MOF,以获得独特的MOF-on-MOF异质结构。同时,MOF-on-MOF材料由于多金属、可调孔道以及丰富的元素等特点,被广泛地用来制备多功能纳米材料。另一方面,通过简单的化学或者物理处理可以形成MOF衍生中空金属氧化物纳米材料暴露出高活性的异质界面具有高的CO2选择性和光响应能力,从而实现较好的光催化CO2RR。因此,通过合理设计MOF-on-MOF材料并制备其衍生高催化活性和高稳定性的非贵金属CO2RR电催化剂具有广阔的前景

近日,钱金杰课题组通过在初始InInOF-1纳米棒上二次生长CoZIF-67颗粒获得独特的ZIF-67-on-InOF-1异质结构,在酸刻蚀并在空气低温氧化,实现了中空双金属氧化物纳米材料H-Co3O4/In2O3制备这些丰富的活性Co物种强烈锚定在In2O3基底最终展现出4828 ± 570 µmol h-1 g-1的高CO产率和稳定活性,证明了较好的光催化CO2RR性能。这项研究表明,合理设计MOF-on-MOF异质结构可以完全利用不同组分之间的协同效应,这一合成策略可以扩展到其MOF衍生纳米材料,作为实用能量转换和存储的有前途的催化剂。

 

上述这一研究结果以“MOF-on-MOF-Derived Hollow Co3O4/In2O3 Nanostructure for Efficient Photocatalytic CO2 Reduction”为题发表在《Advanced Science》,澳门新葡平台网址8883作为第一通讯单位,澳门新葡平台网址88832020级硕士研究生韩承为第一作者,澳门新葡平台网址8883澳门新葡平台网址8883钱金杰副教授宁波大学黎挺挺副教授以及昭通学院李启彭教授共同通讯作者,该工作受到云南省地方本科高校基础研究联合专项资金项目202101BA070001-042)、国家自然科学基金(21601137)、云南省中青年学术技术带头人储备人才项目(202105AC160060)、浙江省温州市基础科学技术研究项目(H20220001)的资助。

参考文献

Cheng Han, Xiaodeng Zhang, Shengsheng Huang, Yue Hu, Zhi Yang, Ting-Ting Li, Qipeng Li, Jinjie Qian. MOF-on-MOF-Derived Hollow Co3O4/In2O3 Nanostructure for Efficient Photocatalytic CO2 Reduction. Adv. Sci., 2023.

DOI: 10.1002/advs.202300797

点击阅读:https://doi.org/10.1002/advs.202300797


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