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云南大學(xué)郭洪團隊在二氧化碳催化轉(zhuǎn)化方面取得新進(jìn)展

來源：云南大學(xué)      2023-07-05
導(dǎo)讀：近日，云南大學(xué)材料與能源學(xué)院（云南省先進(jìn)能源材料國際聯(lián)合研究中心）郭洪教授團隊以云南大學(xué)為唯一通訊單位，在國際期刊 Applied Catalysis B: Environmental （影響因子22.1）發(fā)表新能源存儲材料最新重要進(jìn)展“Understanding the synergistic mechanism of single atom Co-modified perovskite oxide for piezo-photocatalytic CO2reduction”（https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.123058)，碩士研究生徐其俊為論文第一作者，郭洪教授為通迅作者。
近年來，溫室氣體的增加給全球帶來了嚴(yán)重的環(huán)境危機。因此，將CO2轉(zhuǎn)化為可再生燃料已成為人類研究的重點。光催化以綠色、經(jīng)濟、有效的方式將CO2轉(zhuǎn)化為化學(xué)品和燃料，有效解決一系列環(huán)境問題和能源危機。然而，由于光催化的能量有限，還原效率較低，以至于催化還原CO2的研究仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。值得注意的是，壓電催化可以通過偶合鐵電材料產(chǎn)生壓電極化。壓電極化產(chǎn)生的壓電場在很大程度上抑制了載流子的重組，從而可以提高CO2的還原性能。

基于目前的研究現(xiàn)狀以及面臨的問題，為實現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，并結(jié)合前期的研究基礎(chǔ)（Hong Guo*, et. al, Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, e202300962; Adv. Mater., DOI:10.1002/adma.20230451；Angew. Chem. Int. Ed., 10.1002/anie.202303871），郭洪教授團隊提出了一種光催化與壓電催化相結(jié)合用于還原CO2新策略，制備出的Co-N-C@BiFeO3催化劑材料具有優(yōu)異的壓電光催化還原CO2性能。本文結(jié)合位移電流、能帶理論、壓電效應(yīng)等綜合分析了壓電光催化還原CO2的機理，為壓電光催化還原CO2提供了新的理解和思路。
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圖1.催化還原CO2示意圖
該研究成果得到了國家重點研發(fā)計劃，云南省新能源重大專項、國家自然科學(xué)基金面上項目、省先進(jìn)能源材料國際聯(lián)合研究中心、省高校全固態(tài)離子電池重點實驗室，云天化股份有限公司及云南大學(xué)“雙一流”學(xué)科建設(shè)項目的支持。

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