Photo-assisted methanol synthesis via CO2 reduction under ambient pressure over plasmonic Cu/ZnO catalysts
Photo-assisted methanol synthesis via CO2 reduction under ambient pressure over plasmonic Cu/ZnO catalysts
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环境压力下等离激元 Cu/ZnO 催化剂上通过 CO2 还原进行光辅助甲醇合成
DOI：
10.1016/j.apcatb.2019.03.003
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发表时间：
2019-08
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ye Jinhua
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Zhou-jun;Song Hui;Pang Hong;Ning Yanxiao;Thang Duy Dao;Wang Zhuan;Chen Hailong;Weng Yuxiang;Fu Qiang;Nagao Tadaaki;Fang Yunming;Ye Jinhua
通过二氧化碳（CO2）还原合成甲醇具有挑战性且重要，因为该技术可以通过太阳能或风能产生的氢气将二氧化碳转化为液体燃料。目前的工作引入可见光作为外部刺激，并首次证明在大气压下太阳能可以有效促进 Cu/ZnO 催化剂上的甲醇合成。实验和理论研究表明，铜纳米粒子上的局域表面等离子体共振（LSPR）会光激发热电子，并且这种光激发的热电子可以通过金属-载体界面转移到ZnO。 Cu 和 ZnO 上的热电子协同促进反应中间体的活化。结果，活化能降低了40%，甲醇合成活性提高了54%。这项工作提供了一种在低压下通过二氧化碳还原合成液体燃料的新策略，并为光介导催化机制提供了新的线索。
Methanol synthesisviacarbon dioxide (CO2) reduction is challenging and important because this technology can convert CO2by solar- or wind-generated hydrogen into liquid fuel. The present work introduces the visible light as an external stimulus and for the first time demonstrates that methanol synthesis over Cu/ZnO catalysts can be effectively promoted by solar energy under atmospheric pressure. Experimental and theoretical studies document that hot electrons were photo-excited by localized surface plasmon resonance (LSPR) on Cu nanoparticles and such photo-excited hot electrons could transfer to ZnO through the metal-support interfaces. The hot electrons on Cu and ZnO synergistically facilitated the activation of reaction intermediates. Consequently, the activation energy was reduced by 40% and the methanol synthesis activity was promoted by 54%. This work provides a new strategy towards synthesis of liquid fuelviaCO2reduction under low pressure and sheds new light on the mechanism of photo-mediated catalysis.
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DOI：
10.1016/j.apcatb.2017.01.043
发表时间：
2017-06-05
期刊：
Applied catalysis. B, Environmental
影响因子：
--
作者：
Wei Z;Rosa L;Wang K;Endo M;Juodkazis S;Ohtani B;Kowalska E
通讯作者：
Kowalska E
影响因子：
12.9
作者：
Natesakhawat, Sittichai;Lekse, Jonathan W.;Matranga, Christopher
通讯作者：
Matranga, Christopher
影响因子：
12.9
作者：
A. Richard;M. Fan
通讯作者：
A. Richard;M. Fan
影响因子：
21.8
作者：
Christopher, Phillip;Xin, Hongliang;Linic, Suljo
通讯作者：
Linic, Suljo
影响因子：
10.8
作者：
Rungtaweevoranit, Bunyarat;Baek, Jayeon;Somotjai, Gabor A.
通讯作者：
Somotjai, Gabor A.