我院师生在国际权威期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》上发表研究成果

近日，能源催化领域国际知名期刊ACS Sustainable Chem. Eng.在线发表了我院低维材料团队题为‶Highly Efficient and Selective Photothermal Catalytic CO₂Reduction to CH₄Using CoNi Bimetallic ModifiedGd₂O₃&Co₃O₄Nanocomposite″的研究成果。《美国化学会可持续化学与工程》(ACS Sustainable Chem. Eng.)是美国化学会旗舰期刊，被公认为国际能源催化领域的知名学术期刊之一，目前影响因子为7.1，属于化学学科Top期刊、中科院1区期刊。我院研究生罗一丹和黄海龙同学为该论文的共同第一作者，李春鹤副教授和窦卫东教授为共同通讯作者，绍兴文理学院数理信息学院为唯一完成单位。

随着大气中CO₂含量的增加，如何将CO₂转化为有价值的化学燃料已成为研究热点之一。通过光热催化将CO₂转化为可燃气体CH₄是一种非常有前景的方法。然而，由于缺乏高CO₂还原活性的催化剂，所以通过光热催化实现CO₂的资源化利用极具挑战性。在此背景下，迫切需要设计高效催化剂以提高CO₂转化为CH₄的转化率和选择性。

在这项研究工作中，通过煅烧和化学沉积方法制备了CoNi/(Gd₂O₃&Co₃O₄)纳米复合材料。与Gd₂O₃和Co₃O₄相比，80%-CoNi/(Gd₂O₃&Co₃O₄)表现出较高的CO₂还原为CH₄的转化率(4.19 mmol g^-1h^-1)和选择性(98.6%)。此外，该样品还具有出色的循环催化稳定性。结合系统分析，发现80%-CoNi/(Gd₂O₃&Co₃O₄)的优异催化性能可归因于两个主要原因：（Ⅰ）P-N和肖特基结双异质结构形成，使催化剂具有较高的电荷分离效率；（Ⅱ）催化剂具有强大的CO₂吸附和氧化还原能力，大大提高了其催化活性。该研究在CO₂的资源化利用和催化剂的可持续利用方面具有指导意义。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c06369