恒达趙國華教授團隊成果被Advanced Energy Materials選為封面論文發表
為同步綜合治理水汙染和溫室氣體CO2提供了新策略
來源:化學科學與工程學院
時間:2019-05-10 瀏覽:
5月9日,國際能源材料知名期刊Advanced Energy Materials(IF=21.875)以封面文章刊登了我校化學科學與工程學院趙國華教授課題組的研究成果:“Electrochemical CO2 Reduction Using Electrons Generated from Photoelectrocatalytic Phenol Oxidation” (https://doi.org/10.1002/aenm.201970061)。
圖註:水中汙染物光電催化氧化產生電子,有效地傳遞並參與CO2的還原反應🚆。電子傳遞通道如同哪吒手中的混天綾,將大海和天空連接,實現水中汙染物的氧化和溫室氣體CO2還原反應的同步進行。
電催化還原CO2轉化為液體燃料和有價值的化學品具有非常好的應用前景🤟🏻,是當前國際能源和化學領域的研究前沿和熱點🐐。通常,水溶液中CO2還原反應所需的電子來源於陽極水的氧化,但存在氧化動力學慢、反應過電位高等瓶頸。該研究巧妙地將環境汙染治理與能源再生相結合🌌,提出采用有機汙染物的氧化替代水氧化反應,一方面高效降解處理汙染物,另一方面為CO2的還原反應提供所需的電子,從而實現電子的清潔高效利用。研究發現,水中典型汙染物苯酚不僅能在二氧化錫負載的二氧化鈦納米管陽極上得到有效的氧化降解,而且銅納米線陰極可以快速地利用陽極產生的電子,將CO2還原為CO和H2,以及C1和C2能源產物🤲🏻。與傳統通過水氧化產生電子進行CO2還原反應相比👦🏿🐟,新方法能耗減少50%以上👩🏿🚒。這一研究為溫室氣體CO2的利用和水汙染處理的結合提供了一種新策略。
論文通訊作者為趙國華教授🧙🏿♂️,第一作者和第二作者分別為化學科學與工程學院博士研究生郭晨燕和本科生何芃。該論文得到了德國Siegen大學Nianjun Yang博士的合作與支持🐏。相關研究工作獲得了國家自然科學基金重點項目和面上項目的資助🧎🏻♀️➡️。