Cobalto Nitreto Ancorado no Rico em Nitrogénio Carbonos Eficiente de emissões de Dióxido de Carbono com a Luz Visível

Utilizando a energia solar para converter CO2 em combustíveis e produtos químicos representa uma promissora solução para reduzir a dependência de combustíveis fósseis, mas é prejudicado pela falta de altamente eficientes catalisadores. Herein, we report unique cobalt nitride/nitrogen-rich carbons (Co4N / NCs), which can work as noble-metal-free catalysts for CO2-to-CO conversion. A actividade mássica do Co4N / NCs é duas ordens de magnitude superior às dos catalisadores de fotoredução de CO2 previamente notificados. O rendimento quântico para a produção de CO a 450 nm atinge 7,2% com uma frequência de rotatividade por átomo de Co de 0,97 s-1. A estrutura eletrônica e o ambiente coordenado dos catalisadores são analisados por espectroscopia de estrutura fina de absorção de raios-X e espectroscopia de fotoelectron de raios-X. The reaction processes are investigated by in-situ diffuse reflectance infrared fourier transform spectroscopy and density functional theory calculations. Os resultados sugerem que os efeitos sinérgicos entre o Co4N e a NCs podem consolidar a adsorção e a activação do CO2 e acelerar a cinética interfacial de transferência electrónica entre os catalisadores Co4N/NCs e a antena de colheita de luz, resultando assim na excelente actividade de síntese do CO a partir do CO2. Este trabalho oferece a possibilidade de projetar uma topologia de hospedeiros e convidados para reduzir o CO2 de forma altamente eficiente.