Cobalto Nitruro Ancorata sul Ricco di Azoto Carboni Efficiente per la Riduzione di Anidride Carbonica con la Luce Visibile
l’utilizzo dell’energia solare per la conversione di CO2 in combustibili e prodotti chimici rappresenta una soluzione promettente per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, ma è ostacolato dalla mancanza di personale altamente efficienti catalizzatori. Qui, riportiamo nitruro di cobalto unico / carboni ricchi di azoto (Co4N/NCs), che possono funzionare come catalizzatori privi di metalli nobili per la conversione da CO2 a CO. L’attività di massa di Co4N / NCs è di due ordini di grandezza superiore a quella dei catalizzatori di fotoriduzione CO2 precedentemente riportati. La resa quantistica per la CO produzione a 450 nm raggiunge il 7,2% con una frequenza di turnover per atomo di Co di 0,97 s-1. La struttura elettronica e l’ambiente coordinato dei catalizzatori vengono analizzati mediante spettroscopia a struttura fine ad assorbimento di raggi X e spettroscopia fotoelettronica a raggi X. I processi di reazione sono studiati mediante spettroscopia a trasformata di fourier infrarossa a riflettanza diffusa in situ e calcoli di teoria funzionale della densità. I risultati suggeriscono che gli effetti sinergici tra Co4N e NCs possono consolidare l’adsorbimento e l’attivazione di CO2 e accelerare la cinetica di trasferimento elettronico interfacciale tra i catalizzatori Co4N/NCs e l’antenna di raccolta della luce, determinando così l’eccezionale attività per la sintesi di CO da CO2. Questo lavoro offre la possibilità di progettare una topologia host-guest co-based per una riduzione di CO2 altamente efficiente.
