空气中CO2电辅助式光催化高选择性转化的研究
石萌轲，范赵亚，岳 峰，张 硕，孟 阳，张宏忠
（郑州轻工业大学材料与化学工程学院，环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心，河南郑州 450001）
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Doi：10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0627
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本文引用格式：石萌轲，范赵亚，岳峰，等.空气中CO2电辅助式光催化高选择性转化的研究［J］.无机盐工业，2024，56（09）：154-163.
图文摘要
通过聚多巴胺功能修饰法将Cu负载在TiO2纳米阵列（TNTAs）上，制备出Cu/TNTAs光催化复合材料。
首次提出电辅助气-固界面直接光催化还原空气中二氧化碳的模式并阐明其反应机制。
创新性发展
构建气-固界面催化反应体系，在没有牺牲剂和碱性吸收液的条件下，通过电辅助式光催化实现了空气中CO2稳定、高效、高选择性地转化为CO。
全文导读
为应对化石燃料过度使用而引发的CO2排放与环境问题，聚焦CO2资源化利用，研究设计了一种具有双池双界面的电辅助光催化系统，并采用聚多巴胺修饰法将Cu负载在二氧化钛纳米阵列（TNTAs）上构建了Cu/TNTAs复合材料。与TNTAs相比，Cu/TNTAs复合材料在施加+0.8 V电位，紫外光照射8 h时CO产率达到113.7 µmol/(m2·h)，是TNTAs的2.53倍。此外，所构建的电辅助光催化系统不仅证明了光电耦合效果，而且在没有牺牲剂和碱吸收液的条件下，实现了空气中CO2在气固界面上稳定、高效、高选择性地转化为CO，且该催化剂具有良好的稳定性，光催化产物对CO表现出优异的选择性。本研究为碳循环提供了新的见解和支持，有望推进CO2转化及CCU工业化应用。
主要作者
作者简介：石萌轲（2000— ），女，硕士，研究方向为纳米半导体材料光催化还原二氧化碳；E-mail：1102730264@qq.com。
通讯作者：张宏忠（1968— ），男，博士，教授，博士生导师，中国轻工业污染治理与资源化重点实验室主任，中国环境科学学会理事，河南省化工学会理事，河南省危废鉴别专家委会副主任委员。主要从事环境与能源光催化、膜分离及水处理、固废资源化研究。主持国家自然科学基金面上项目、教育部重点科研项目及企业重大课题10项。获省部级科技进步奖7项，授权发明专利29件，发表SCI/EI论文100余篇。
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责任编辑│冯 晴
微信编辑│项 莉
监 制│邢淑建
资讯来源：无机盐工业
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