有効な可視光誘導 CO2 還元 コーバルト分子触媒がメソポラス炭素窒素に結合
Bing Ma1, Gui Chen2, Claire Fave1
1Laboratoire d'Electrochimie Moléculaire, CNRS, Université de Paris, 15 Rue Jean-Antoine de Baïf, F-75013 Paris, France.
Journal of the American Chemical Society
|March 10, 2020
まとめ
研究者は可視光による二酸化炭素削減のための 新しいハイブリッド触媒を開発しました この土に豊富に存在する材料は,一酸化炭素の生成に高度な選択性を達成し,放射線下での例外的な耐久性を示しています.
科学分野:
- 材料科学
- カタリシス
- 写真化学
背景:
- 地球に豊富に存在する元素を用いた可視光による二酸化炭素 (CO2) 削減のための効率的で耐久的な触媒の開発は大きな課題です.
- 既存の戦略は,選択性,安定性,または希少な材料への依存性においてしばしば制限に直面します.
研究 の 目的:
- 可視光下での選択的CO2削減のための新しいハイブリッド触媒材料の設計と合成.
- 触媒の性能,選択性,耐久性を評価するために,地球に豊富な成分を使用します.
主な方法:
- コバルト-クォーターピリジン分子複合体を,アミド結合を通して,メソポラスなグラフィット性炭酸化物 (mpg-C3N4) に共性移植する.
- X線光電子スペクトロスコーピー (XPS),赤外線 (IR) スペクトロスコーピー,インピデンススペクトロスコーピーを用いた特徴付け.
- アセトニトリルで太陽光照射をシミュレートしたときに,CO2をCOに還元するための触媒活性と選択性の試験.
主要な成果:
- ハイブリッド材料は,炭素一酸化物 (CO) の生成に高度な選択性を示し,98%の選択性を達成しました.
- 触媒は顕著な強度を示し,4日間の連続照射 (約500回の触媒サイクル) の後に分解は観察されなかった.
- 顕微鏡分析により ハイブリッド構造の形成と安定性が確認されました
結論:
- 開発されたハイブリッド触媒は,選択的分子触媒と堅固な半導体サポートを効果的に組み合わせています.
- このアプローチは,効率的で持続的な可視光によるCO2触媒的削減のための有望な新しい戦略を提供します.
- 地球に豊富な元素を使用することで,このシステムは大規模なアプリケーションに潜在的に実行可能になります.
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