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Die BO-Bindung in ultradünnem Bornitrid-Nanoblatt fördert die photokatalytische Umwandlung von CO2

Feb 21, 2020

Die photokatalytische Umwandlung von CO2 ist aufgrund der Trägheit von CO2 und der hohen Dissoziationsenergie der C = O-Doppelbindung eine große Herausforderung. Kürzlich hat das Team von Professor Zhou Ying eine Art ultradünnes o-modifiziertes Bornitrid-Nanoblatt für die photokatalytische Reduktion von CO2 hergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass CO2 chemisch eingefangen und mit BO unter Bildung einer Obo-Bindung verbunden werden kann. Diese neue chemische Bindung kann als Elektronentransportkanal verwendet werden, um die Wechselwirkung zwischen CO2 und der Grenzfläche zu verbessern. Daher können die Reaktanten Elektronen direkt aus dem Kanal erhalten. Dementsprechend betrugen die Ausbeuten an H 2 und CO auf den O / BN-Nanokompositen 3,3 bzw. 12,5 & mgr; mol g - 1 h - 1.

Wichtige Punkte dieses Papiers:

(1) Die Obo-Bindung kann als Elektronentransportkanal für die photokatalytische Reduktion von CO2 verwendet werden.

(2) Die DFT-Berechnung zeigt, dass die Aktivierungsenergie der CO2-Umwandlung aufgrund der Bildung der BO-Bindung verringert wird.

(3) Auf der Oberfläche des O / BN-Katalysators wurde die Adsorption von OH verstärkt, was darauf hinweist, dass mehr h an der photokatalytischen Reduktion von CO2 beteiligt war.

(4) Die Reduktion von CO2 auf der Oberfläche des O / BN-Katalysators folgt dem Weg der Hydrierungszersetzung.

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Figure 1. Photokatalytische Aktivität der beiden Katalysatoren und Massenspektrumanalyse von Reaktionsprodukten

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Figure 2. Adsorptionsstruktur von CO2 an zwei Katalysatoren

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Abbildung 3. Ergebnisse der In-situ-Infrarotanalyse