福州大學龍金林、魯汶大學Bo Weng、Julian Steele等報道通過材料基因工程方式對結構精確調控的光催化劑實現了可預想的性能。作者基於理論計算提出一種相摻雜方法,能夠對Au/TiO2催化劑的CO2催化轉化過程路徑進行調控,通過向fcc結構Au納米粒子引入穩定的孿晶晶面,改善了熱力學上難以進行的CO2還原為CO反應。要點1.擔載fcc-Au納米粒子的TiO2在催化CO2還原為CO的產率提高18倍,但是同時選擇性從84 %降低至75 %;相比而言,當擔載的Au納米粒子是(110)和(100)晶面的孿晶,CO2製備CO的反應速率提高40倍,同時CO的選擇性接近100 %。要點2.這種擔載貴金屬催化劑的性能提高作用來自在孿晶結構位點的反應能量發生改變,其中生成CO的能量和CO脫附能量都得到顯著降低。通過理論計算和物理化學表徵,發現含有孿晶的Au納米粒子反應中間體和反應路徑發生改變,其生成CO的反應能壘降低,CO脫附能量降低。Haowei Huang, Jiwu Zhao, Bo Weng, Feili Lai, Menglong Zhang, Johan Hofkens, Maarten B. J. Roeffaers, Julian Steele, Jinlin Long, Site-Sensitive Selective CO2 Photoreduction to CO over Gold Nanoparticles, Angew. Chem. Int. Ed. 2022DOI: 10.1002/anie.202204563https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202204563加微信群方式:添加編輯微信18065920782,備註:姓名-單位-研究方向(無備註請恕不通過),由編輯審核後邀請入群。原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
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