Kobaltnitride verankerd op stikstofrijke koolstofatomen voor een efficiënte reductie van kooldioxide met zichtbaar licht
het gebruik van zonne-energie om CO2 om te zetten in brandstoffen en chemicaliën is een veelbelovende oplossing om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen, maar wordt gehinderd door het ontbreken van zeer efficiënte katalysatoren. Hierin rapporteren we unieke kobaltnitride / stikstofrijke koolstoffen (Co4N / NCs), die kunnen werken als edelmetaalvrije katalysatoren voor CO2-naar-CO-conversie. De massa-activiteit van Co4N / NCs is twee ordes van grootte hoger dan die van eerder gerapporteerde CO2-fotoreductiekatalysatoren. Het kwantumrendement voor CO-productie bij 450 nm bereikt 7,2% met een omzetfrequentie per Co-atoom van 0,97 s-1. De elektronische structuur en het gecoördineerde milieu van katalysatoren worden geanalyseerd door spectroscopie van de de fijnstructuur van de Röntgenstraal absorptie en de spectroscopie van de Röntgenstraal photoelectron. De reactieprocessen worden onderzocht door in-situ diffuse reflectie infrarood fourier transform spectroscopie en density functional theory berekeningen. De resultaten suggereren dat de synergetische effecten tussen het Co4N en het NC de adsorptie en activering van CO2 kunnen consolideren en de interfaciale elektronenoverdrachtkinetiek tussen de co4n/NC-katalysatoren en de licht-oogstantenne kunnen versnellen, wat resulteert in de uitstekende activiteit voor het synthetiseren van CO uit CO2. Dit werk biedt de mogelijkheid om Co-based host-guest topologie te ontwerpen voor een zeer efficiënte CO2-reductie.
