碳氢化合物燃料的二氧化碳

改变二氧化碳(有限公司₂甲烷等)碳氢化合物燃料使用光将一个一步有限公司₂中立的减轻温室效应,能源危机。

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一个高度有效的光催化剂,中国研究团队提出的基于金原子呈现这一转换的可行性。详细的研究可以发现在《华尔街日报》《应用化学》。

公司的光催化转换₂通过一系列的过程中发生电子转移。这可以带来不同的产品,包括一氧化碳(CO)、甲烷(CH₄)、甲醇(CH₃哦),和其他碳氢化合物。

必须从八个电子有限公司₂对CH₄——超越其他C1产品。甲烷是热力学有利的最终产品;然而,竞争反应生产公司需要两个电子和要快得多,所以它是活动的支持。因此,有效和选择性methanization特别困难。

最近,一组由Hefeng程(山东大学,济南,中国)和同事制定一个实际的方法将有限公司₂在CH₄成功地利用太阳能,包括一个独特的催化剂与单个金原子。因为金原子聚集在传统的制备方法,研究人员制定一种新的方法,使用一个多方面的交流创造的催化剂。

单原子催化剂由于其独有的电子结构,不同于传统的金属纳米粒子。yabo214此外,几乎所有的单个原子访问时活性催化中心坚持理想的支持。

在新催化剂的情况下,单个金原子坚持一个超薄zinc-indium硫化nanolayer,每个匹配只有两个硫原子。被证明是高度活跃的催化剂暴露在阳光,CH₄选择性为77%。

光敏剂(钌复杂)捕捉光线,成为刺激,并接受一个电子提供的电子供体(三乙醇胺)。接下来,它将电子到催化剂。支持的索罗金原子的表面作为“电子泵。“他们陷阱电子比金纳米粒子和更有效地转变他们公司yabo214₂分子和中间体。

深入的描述和计算表明,该催化剂触发有限公司₂分子水平大于黄金纳米粒子,抓住了更强烈刺激*公司中间体,降低了绑定氢离子的能量势垒,* yabo214CH持平₃中间。这使得CH₄是有限公司的首选产品,减少了排放

期刊引用

如果,S。等。(2022)Low-Coordination超薄单盟原子ZnIn2S4 Nanosheets选择性光催化CO₂减少对CH₄。《应用化学》。doi.org/10.1002/anie.202209446。

来源:https://onlinelibrary.wiley.com