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中国科学院生态环境研究中心 — 宋茂勇老师课题组
发布时间：2024-12-10
第一作者：陈程
通讯作者：宋茂勇
文章名称：《Efficient photoreduction of CO2 to CO with 100% selectivity by slowing down electron transport》
影响因子：15.0
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c14590
01老师简介
宋茂勇老师是中科院生态环境研究中心副主任、环境纳米技术与健康效应重点实验室副主任；主要从事环境分析化学、环境毒理学以及环境纳米技术方面的研究；在JACS、ES&T、ChemCommu等杂志发表SCI论文80余篇。
02论文研究背景
在催化还原CO2反应中，还原产物的选择性和产率相对较低，并且很难实现同步增长，一直限制着该绿色技术的推广应用。
03论文研究背景
研究发现，提高Ӏ型异质结TiO2/BiVO4中的TiO2组分能够实现减慢电子传输，可满足CO2还原生成CO的2电子需求，抑制生成CH4需求的8电子路径，提高CO的选择性。当TiO2与BiVO4的摩尔比为4时，CO的选择性达到100%。在TiO2/BiVO4-4基础上，负载Cu单原子，可将CO产率进一步提升3.83倍，并且CO的选择性仍然保持100%。进一步研究发现CO的100%选择性主要得益于载体TiO2/BiVO4-4的低速电子传输，Cu单原子的引入不会加快电子传输，而是通过吸附活化CO2，促进生成更多的CO。这种将异质结与单原子耦合的两步调控策略，实现了同步提高还原产物CO的选择性和产率，有望解决光催化还原CO2生成的C1/C2+产物一直面临的低选择性和低产率问题。
异质结耦合单原子同步提高光催化CO2还原产物CO选择性和产率的机制示意图
04图文解析
05本文所用设备
宋茂勇老师课题组在实验中所用水热釜由科幂仪器提供，论文中也特别提到三期内必开一期精准，在此非常感谢老师对科幂仪器的选择和认可。
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