a nitrogénben gazdag Szénatomokon horgonyzott kobalt-nitrid a látható fény hatékony széndioxid-csökkentése érdekében

a napenergia felhasználása a CO2 tüzelőanyagokká és vegyi anyagokká történő átalakítására ígéretes megoldást jelent a fosszilis tüzelőanyagokra való támaszkodás csökkentésére, de ezt akadályozza a rendkívül hatékony katalizátorok hiánya. Itt egyedülálló kobalt-nitrid/nitrogénben gazdag szénatomokról (Co4N/NCs) számolunk be, amelyek nemesfémmentes katalizátorként működhetnek a CO2-CO konverzióhoz. A Co4N/NCs tömegaktivitása két nagyságrenddel nagyobb, mint a korábban jelentett CO2 fotoredukciós katalizátoroké. A 450 nm-es CO-termelés kvantumhozama eléri a 7,2%-ot, 0,97 s-1 Co-atomonkénti forgalmi frekvenciával. A katalizátorok elektronikus szerkezetét és koordinált környezetét Röntgenabszorpciós finomszerkezeti spektroszkópiával és röntgen fotoelektron spektroszkópiával elemezzük. A reakciófolyamatokat in situ diffúz reflexiós infravörös fourier-transzformációs spektroszkópiával és sűrűség funkcionális elméleti számításokkal vizsgáljuk. Az eredmények azt sugallják, hogy a co4n és az NCs közötti szinergetikus hatások megszilárdíthatják a CO2 adszorpcióját és aktiválását, és felgyorsíthatják a co4n/NCs katalizátorok és a fénygyűjtő antenna közötti határfelületi elektrontranszfer kinetikáját, ezáltal kiemelkedő aktivitást eredményezve a CO CO2-ből történő szintetizálásában. Ez a munka lehetőséget kínál a Co-based host-guest topológia megtervezésére a rendkívül hatékony CO2-csökkentés érdekében.