近日，我院在銅基複合光催化材料的研究中取得新進展，研究的成果以“Activating Surface Lattice Oxygen of a Cu/Zn1–xCuxO Catalyst through Interface Interactions for CO Oxidation”為題發表在國際期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上。太阳成集团為論文第一通訊單位，第一作者為碩士研究生曾敏麗，通訊作者為王南南博士。該研究工作得到了加拿大滑鐵盧大學和清華大學的支持。
開發新型高效二氧化碳轉化材料是我院的研究方向之一，已取得了初步的研究成果。《ACS Applied Materials & Interfaces》是美國化學學會材料領域權威期刊，在中科院分區中為工程技術類1區期刊。
圖1 Cu/ZCO表面晶格氧通過金屬-載體相互作用活化過程示意圖
(綠色球表示ZCO，紫色球代表Cu，紅色球表示O，黑色球表示C)
二氧化碳(CO2)是一種溫室氣體，與日益增長的化石能源消耗和随之而來的氣候變化密切相關，雖然科學技術的進步導緻清潔能源的比例不斷增加，但煤炭和石油等化石資源仍然是主要的能源供應來源，同時向大氣排放大量CO2。而持續的經濟和人口增長進一步推動了二氧化碳排放量的增加，大氣中的二氧化碳含量從工業化前的280 ppm急劇增加到2020年的412 ppm，因此迫切需要有效減少對化石資源的依賴和二氧化碳的排放。利用太陽光光還原CO2提供了一種以化學燃料形式直接儲存太陽能的有效方法。光催化CO2轉化通常在氣态環境中進行，水蒸氣作為半導體上的質子源，電子通過吸收外部光子而産生，這伴随着半導體内部空穴的形成，因此半導體催化劑的帶隙結構是決定CO2轉化催化劑性能的關鍵因素之一。該研究工作從調控銅基複合材料的表面和界面的電子狀态入手，研究了其表面電子狀态與原子尺度材料催化性能之間的關系，在表面電子結研究領域取得新進展。
論文鍊接：doi.org/10.1021/acsami.1c24321
編輯｜劉 娜
審核｜陳慶發
主編｜沈大強
