将CO₂光催化转化为合成气是解决能源和环境挑战的一种有前途的方法。

近日，华南理工大学李映伟教授，Fengliang Wang通过连续的原位相变策略设计了一种Ni掺杂的Co₃O₄超薄纳米片组装的双中空纳米管（Ni-Co₃O₄ NSDHN）。

文章要点

1）具有Ni-Co双金属位点的Ni-Co₃O₄ NSDHN在稀释的CO₂ (10% CO₂/Ar，来自燃煤发电站的废气的典型CO₂浓度)的转化中表现出优异的光催化性能。在可见光和自然光照射下，合成气的析出率分别高达170.0和339.9 mmol·g^-1·h^-1，在450 nm处的表观量子产率为3.7%。此外，令人印象深刻的是，CO/H2比可以容易地在1:10到10:1的宽窗口内调节，同时保持高的合成气放出速率。

2）原位光谱和密度泛函理论(DFT)计算表明，Ni-Co双位点内的d轨道相互作用增加了d_xz/d_yz-2π*和d_z2-5σ的反键轨道中的电子，从而削弱了*CO的吸附亲和力。同时，中间体*H的吸附位点从TM变为氧原子，从而实现了CO₂还原和析氢的动力学控制。

参考文献

Gan Qian, et al, Efficient Photoreduction of Diluted CO₂ to Tunable Syngas by Ni-Co Dual Sites through d-band Center Manipulation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202210576

https://doi.org/10.1002/anie.202210576