光催化技术在二氧化碳转化中取得新突破
全球变暖和气候变化的问题日益突出,二氧化碳是导致这些情况的主要过剩温室气体之一。尽管多种方法可以对二氧化碳进行管理和减少,但大多数方法都存在效率低和成本高的问题。因此,如何有效且经济地减少二氧化碳的排放,已经成为当前环保和化学领域的主要挑战。同时,将二氧化碳转化为有用的化合物或燃料,这种“绿色”技术也备受关注。在这方面,借助光催化技术进行二氧化碳还原,并且转化为一种价值更高的物质,是一种理想的解决方案。就在这个背景下,国外一研究团队进行了一项具有重要意义的研究。
日本筑波大学(University of Tsukuba)的研究人员利用具有自光敏能力的双核钌(Ru)配合物作为光催化剂,选择性地将CO2还原为CO。
含有双核钌配合物的二甲基乙酰胺/H2O混合物在1个标准大气压CO2气氛中暴露于中心波长450nm的光照下10小时,底物CO2转化为CO的选择性超过99%。
即使当气相中的初始CO2浓度降低至1.5%时,钌配合物的光催化CO2还原反应仍以较高的效率进行,这表明几乎所有的CO2都可以转化为CO。
研究人员计划进一步增强双核钌配合物的催化活性,以创建一个能够有效驱动CO2还原过程的反应系统,即使在较低CO2浓度下也可驱动反应进行。
相关研究成果发表在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上。