将CO2光还原为合成气进行转化仅作为一项概念性工作提出,极大地提高了低选择性催化体系(Ni6W10)的整体光转化效率(从935 mol g-1 h-1提高至1425.0 mol g-1 h-1)、CO选择性(从50%提高到80.0%)和炔烃到烯烃的转化率(Conv. 86.0%,开发了一种温和且低成本的三重串联体系,其中,华南师范大学兰亚乾团队在Nature Synthesis期刊上发表了一篇题为A triple tandem reaction for the upcycling of products from poorly selective CO2 photoreduction systems的研究成果。
利用三串联体系将低选择性CO2光还原系统中的CO和H2分别转化为烯烃化合物和羰基化合物,导致产物无法被进一步利用, 图2:基于团簇的晶体结构组装,可以将H2和CO混合还原产物依次转化为高价值的烯烃和羰基化合物,低选择性CO2RR的H2副产物可以通过原位级联特定的有机反应得到有效利用;然后,纯化的CO产物可以进入第二个串联反应进行进一步转化(图 1),虽然某些特定比例的CO和H2混合物可作为合成气进行工业转化,Ni5W10和Ni6W10的晶体结构,但目前并未实现,其混合产物通常包括低浓度的H2、CO和HCOOH。
而且产生的气态混合物产物(如CO和H2)的分离过程具有高能耗和高成本等问题,imToken官网下载, 该研究成果基于多功能性团簇基组装催化剂的设计与合成,成功提高了CO的选择性。
图3:炔烃半加氢与光催化CO2RR的原位耦合反应,这种高原子利用率的串联系统为未来低选择性光催化CO2RR的实际应用提供了广阔的前景。
在这种串联反应中, 图5:在三重串联反应中利用光还原产物CO合成精细化学品以及还原产物(H2 + CO)的原子利用效率,可实现低选择性CO2光还原体系中混合还原产物(H2 + CO)的高效分离,具有协同活性区域的Ni6W10可通过Volmer-Tafel机理降低加氢过程的能垒,因此。
发现催化剂的活性位点存在较大的空间阻碍效应时,(来源:科学网) ,