近日,英国皇家化学学会旗下期刊Sustainable Energy & Fuels以封面文章的形式在线发表了实验室关于共价有机框架材料可见光催化还原CO2的最新研究进展:“Highly dispersed Ru nanoparticles on abipyridine-linked covalent organic framework for efficient photocatalytic CO2 reduction”。
CO2的固定和转化是环境和能源领域中的一个研究热点。利用光催化还原CO2来人工模拟光合作用是一种绿色的固碳技术,然而目前光催化还原CO2的效率很低,研发还原CO2的新型高效光催化材料是实现这一绿色固碳技术的关键。本研究工作利用具有联吡啶结构的共价有机骨架材料TpBpy,来锚定不同含量的Ru纳米团簇,并将其用于可见光催化还原CO2。与TpBpy相比,Ru@TpBpy材料显示出更高的光催化活性,其中0.7 wt% Ru@TpBpy表现出最大的HCOOH产率,为172 μmol gcat−1 h−1。各项表征技术结果表明Ru纳米团簇的引入不仅可以增强可见光响应范围,还可以有效抑制光生电子空穴对的复合,促进光生电荷迁移。COF材料作为光催化还原CO2的平台表现出巨大的潜力,考虑到COF材料有机连接单体的多样性和可调性,未来可以研发出更高效的COF型光催化固碳材料。此文章被选为当期的Front cover article。
文章链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/se/d1se00358e