杭州普菲科與嘉興大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、澳大利亞阿德萊德大學(xué)合作的有關(guān)于“碳的資源化利用”的課題在國(guó)際TOP期刊《Journal of Colloid and Interface Science》發(fā)表

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Apr 12,2024

　　近日，杭州普菲科空分設(shè)備有限公司與嘉興大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、澳大利亞阿德萊德大學(xué)有關(guān)課題組合作，在光催化轉(zhuǎn)化CO²領(lǐng)域取得最新研究進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Titanium carbide sealed cadmium sulfide quantum dots on carbon, oxygen-doped boron nitride for enhanced and durable photochemical carbon dioxide reduction”為題，在線發(fā)表在國(guó)際TOP期刊Journal of Colloid and Interface Science (SCI一區(qū)，影響因子9.9)上(2024, 665, 443-451. DOI: 10.1016/j.jcis.2024.03.139 )。嘉興大學(xué)沈張鋒博士和浙江工業(yè)大學(xué)碩士研究生楊洋為共同一作，通訊作者為普菲科程小華總經(jīng)理和嘉興大學(xué)王燕剛教授。

　　碳的資源化利用是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)不可或缺的環(huán)節(jié)。CO²作為可再生C1資源，其捕獲和資源化利用是對(duì)自然界碳循環(huán)的有力補(bǔ)充。在眾多的CO² 轉(zhuǎn)化路徑當(dāng)中，利用太陽(yáng)光實(shí)現(xiàn)CO²到碳?xì)淙剂限D(zhuǎn)化的光催化技術(shù)無(wú)疑是最節(jié)能和綠色的策略。實(shí)現(xiàn)這一路徑的關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)新型、高效、穩(wěn)定的半導(dǎo)體光催化材料。然而大部分半導(dǎo)體光催化劑對(duì)CO2的吸附和光的利用率非常低，極大地限制了CO²的光催化轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)催化劑也存在穩(wěn)定性的問(wèn)題。圍繞上述科學(xué)難題，我們從能級(jí)匹配的角度構(gòu)建了Mxene/CdS QDs/BN三元光催化材料，利用層狀碳化鈦Mxene材料實(shí)現(xiàn)了CdS 量子點(diǎn)在BN表面的封裝，三者之間界面空間成為CO²光催化反應(yīng)的場(chǎng)所。該材料結(jié)合了BN良好的CO²捕獲與活化能力，CdS QDs對(duì)可見(jiàn)光的吸收，MXene卓越的電子傳導(dǎo)和儲(chǔ)存能力等優(yōu)勢(shì)，從而大幅度提升了CO²到太陽(yáng)燃料的轉(zhuǎn)化效率。同時(shí)，Mxene的覆蓋可以有效抑制CdS的光腐蝕，提高了材料在光照下的穩(wěn)定性。該項(xiàng)研究成果為本公司致力于的“甲醇制氫/電解水制氫--CO²吸附分離--CO²加氫制甲醇”的人工碳循環(huán)系統(tǒng)中關(guān)鍵材料與技術(shù)的開(kāi)發(fā)奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。