天津大学巩金龙教授：光催化CO2转化率达有史以来最高值92.6%

材料牛注：二氧化碳可以通过光催化反应转化为化学品和燃料，但反应转化率受制于析氢腐蚀。天津大学的巩金龙教授领导的小组设计出了一个简单有效的反应体系，使该反应的转化率达到了有史以来的最高值92.6%。

二氧化碳通过光催化可转化为化学品和燃料，故能够很有效地解决全球变暖和能源危机等问题。然而，在二氧化碳的转化过程中，析氢腐蚀与之竞争，会降低反应的选择性。为了抑制析氢腐蚀达到使二氧化碳分子优先转换的目的，可以选择氧化亚铜作为阴极。不幸的是，氧化亚铜的稳定性很差，改善阴极氧化亚铜稳定性的一般策略是在氧化亚铜表面涂抹保护层(如二氧化钛)。但保护层的隔离同时使得氧化亚铜对析氢腐蚀的抑制受到影响，也会导致产率降低。

为了解决这个难题,天津大学的巩金龙教授和他的同事们设计了一个简单有效的系统，使用氧化亚铜作为暗区阴极，二氧化钛作为光电阳极。在阴极区避光，氧化亚铜就可以直接暴露在电解质中抑制析氢腐蚀。经对比实验研究中，他们发现，光电阴极不稳定的主要原因是氧化亚铜在光照下被氧化为氧化铜，而在此之前，氧化亚铜的不稳定性一直归因于被还原成了金属铜。

上述系统在进行光催化转化二氧化碳时可以稳定地反应超过6个小时，含碳产品的产率高达92.6%，是有史以来的最高值。

论文地址：Stable Aqueous Photoelectrochemical CO2 Reduction by a Cu2O Dark Cathode with Improved Selectivity for Carbonaceous Products

原文参考地址：Turning Greenhouse Gas to Valuable Carbonaceous Products in High Yield.

感谢材料人编辑部王宇提供素材