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    浙江师范大学李正泉课题组在钙钛矿型光催化研究方面取得了进展

    发布日期:2021-02-03 14:51 化学论文

    浙江师范大学化学与生命科学学院“双龙学者特聘教授”和浙江省杰出青年基金获得者李正全教授及其课题组在线发表。ChemSusChem是Wiley期刊,主要发表“可再生能源”领域的重要研究成果,属于一级化学期刊,最新影响因子为7.726。浙江师范大学是唯一的通信作者。

    光催化还原二氧化碳不仅可以降低温室气体(如二氧化碳)的含量,还可以获得高附加值的化学燃料。这项技术的关键是找到高效的光催化剂。目前,单组分光催化剂很难满足可见光吸收强、二氧化碳吸附能力高、催化位点高效可调的要求。因此,开发多功能双组分或多组分互补复合材料是光催化还原二氧化碳领域的研究热点。李正全课题组成员对钙钛矿复合催化剂的构建进行了一系列研究(Chem。化学。Mater.2020,32,15171525;Acs应用材料。interfaces 2020,12,3147731485),在前人工作的基础上,通过将CsPbBr3钙钛矿量子点与共价三嗪骨架(CTFs)偶联,CTFs稳定的三嗪环和周期性的孔结构促进了CsPbBr3的电荷分离,并赋予其较强的CO2吸附/活化能力。设计的光催化系统对二氧化碳的还原具有很高的催化活性和选择性。

    众所周知,CsPbBr3钙钛矿量子点是一种具有优异光电性能的半导体材料。但由于其电荷复合严重,CO2吸附/活化能力低,无法有效进行光催化反应。二维共价三嗪框架(CTFs)具有良好的周期性孔结构,其丰富的共轭结构可以实现高效的载体转移。此外,CTFs丰富的空穴可以促进CO2的吸附和活化,其三嗪单元中大量的氮原子使其成为锚定金属阳离子或半导体的理想基质。本研究首次实现了CsPbBr3量子点与CTFs的耦合,促进了钙钛矿中光生电子和空穴的分离,改善了CO2在钙钛矿上的吸附和活化。所制备的催化剂表现出优异的可见光催化活性和稳定性。

    浙江师范大学2018级研究生王琦是本文的第一作者,李正全教授和王锦副教授是本文的合著者。研究工作得到国家自然科学基金面上项目、青年项目、浙江省自然科学基金公益项目、教育部先进功能材料重点实验室的支持。相关测试表征部分得到了浙江师范大学胡鑫教授、中国科学技术大学米白博士和华南农业大学钟新华教授的支持。


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