导读
近日，阜阳师范大学化学与材料工程学院、安徽省绿碳化学重点实验室副主任李慧泉教授与安徽大学材料科学与工程学院袁玉鹏教授团队合作研究，在光催化材料CO2还原为乙烷化学品研究方面取得新进展，相关成果以“Constructing an Active Sulfur-Vacancy-Rich Surface for Selective *CH3-CH3Coupling in CO2-to-C2H6Conversion With 92% Selectivity”为题发表在国际顶级期刊《Advanced Materials》(DOI:10.1002/adma.202412299)上，李慧泉教授为该论文的共同通讯作者。
《Advanced Materials》是国际材料科学研究领域最具影响力的期刊之一，一直是先进材料、化学、物理等学科领域TOP一区期刊，对研究成果的原创性、材料的新颖性、研究内容的创新性要求极为严格，影响因子高达27.4。
理论计算CO2还原途径示意图
光催化CO2转化高附加值碳氢化学品是最为绿色的CO2资源化途径之一。然而，CO2光催化转化存在有效吸附位点少、多电子和质子转移复杂性、以及C-C偶联反应能垒高等问题，导致光催化合成多碳化学品反应存在重大挑战。鉴于此，该研究工作提出了通过MoO3-x等离子体半导体降低ZnIn2S4(ZIS)中SV的形成能，构建了具有富SV表面的ZIS/ MoO3-x光催化材料，显著改善了CO2的吸附和活化，降低了HCOO*形成的能垒；同时，等离子体MoO3-x产生的高能热电子进一步促进了C-C偶联。理论计算结果表明，HCOO*持续氢化生成*CH2和*CH3，与*CH2-CH2偶联相比，*CH3-CH3偶联的能垒较低，且优先生成C2H6。在可见光照射下，实现了92.0%的CO2到C2H6的选择性。
该成果得到了国家自然科学基金(52072001)和阜阳师范大学—阜阳市市校合作科技专项项目(SXHZ202102)等研究课题的资助。
来源：阜阳师范大学