光催化CO2选择性还原制备高附加值C2H4等多碳化合物是具有前景的光能量转化为化学能的技术,但是光催化还原CO2的性能受到C-C偶联反应能垒较高的限制,导致通常生成C2+产物的选择性较低。
有鉴于此,山东大学黄柏标、程合锋等报道一种简单方便的离子液体表面修饰策略,在Plasmonic Cu纳米线表面修饰EMIM-BF4,从而能够高选择性的进行CO2光化学还原制备C2H4。
本文要点
(1)
在优化的反应条件plasmonic Cu光催化剂使用450 nm单色绿光进行光催化还原,产物的C2H4达到96.7 %,比未修饰的Cu催化剂相比更好。通过原位光谱表征以及理论计算,说明BMIM-BF4离子液体能够调节Cu的局部电子结构,因此增强*CO中间体的吸附强度,显著降低C-C偶联反应能垒。
(2)
这项研究有助于Cu表面plasmon用于光化学合成特定产物发展新路径。
参考文献
Hongli Liu, Bin Sun, Zaiqi Li, Difei Xiao, Zeyan Wang, Yuanyuan Liu, Zhaoke Zheng, Peng Wang, Ying Dai, Hefeng Cheng, Baibiao Huang, Plasmon-Driven Highly Selective CO2 Photoreduction to C2H4 on Ionic Liquid-Mediated Copper Nanowires, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202410596
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202410596