设计用于CO2还原具有生成C2+产物功能的非铜基催化剂需要系统地了解表面状态与催化活性和选择性之间的内在联系。
近日，上海电力大学Hexing Li，Yulin Min，上海交通大学Kun Jiang采用光化学原位光谱表面特征技术结合第一性原理计算(DFT)研究了氮氧化钛催化剂的表面态组成、配位基序和催化选择性之间的关系。
文章要点
1）采用真空辅助金属还原法制备了高结晶度的TiO2，并用硬模板法制备了具有纳米级壳层的中空球形结构。具有不同氮氧配位比的氮化钛命名为TiONX-V[O]，其中X代表氮化温度，V[O]代表氨分解引入的氧空位。
2）研究发现，采用CO2光还原工艺，C2产物选择性与表面Ti2+/Ti3+比值呈正相关，表面氧化态受配位基序N-Ti-O/V[O]的调控，可降低*CO-CO*的二聚势垒，促进后续的*CO-CH2*中间体的自发生成。
这种现象提供了一个新的设计视角，研究人员借此向精确生产光转化CO2产品又迈进了一步。
参考文献
Baoxin Ni, et al, Correlating Oxidation State and Surface Ligand Motifs with the Selectivity of CO2 Photoreduction to C2 Products, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202215574
DOI: 10.1002/anie.202215574
https://doi.org/10.1002/anie.202215574
