浙江大学JACS：共价聚合物中限域分子组装体光电催化CO2还原制甲醇

催化计 · 公众号 · · 2024-08-30 20:03

正文

电催化讨论群-1： 529627044

光催化群-2： 927909706

浙江大学单冰研究员等 报道基于光催化有机光合成细胞器的多孔结构，设计了新型光电极，这种光电极基于单独的大孔共轭聚合物骨架结构（ MCN ， macroporous conjugated polymer network ），能够将太阳能转化为高能量电子用于 CO ₂ 还原生成 CH ₃ OH 。

本文要点

要点1. MCN 结构的孔提供具有丰富官能团的超分子空腔，能够控制光催化组装体的结构，从而能够规避传统无机催化材料的局限。

要点2. MCN 和光催化剂通过非常强的化学连接实现界面稳定结构，使用 Co 催化剂，光照射 MCN 进行光催化反应， CO ₂ 还原为 CH ₃ OH 的转化效率达到 70 % 。还原 CH ₃ OH 的时间达到 100 h ，产率仅有非常少的降低。将光电极从 1 cm ² 扩大至 100 cm ² ，光电流能够稳定 0.25 A ，以 85 % 的转化效率连续制备 CH ₃ OH ，说明这种光催化体系的规模化前景和优异性能。

Yanjie Fang, Yifan Gao, Yingke Wen, Xinjia He, Thomas J. Meyer, and Bing Shan*, Photoelectrocatalytic CO ₂ Reduction to Methanol by Molecular Self-Assemblies Confined in Covalent Polymer Networks, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c07949

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c07949