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杨金曼博士在Chemical Engineering Journal期刊 发表最新研究成果
发布日期:2023-03-14  浏览:


近日,研究院博士后杨金曼在化工领域TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上发表论文“Band engineering of non-metal modified polymeric carbon nitride with broad spectral response for enhancing photocatalytic CO2 reduction”(DOI: 10.1016/j.cej.2023.141841)。江苏大学为该论文的第一完成单位,研究院杨金曼博士为第一作者,许晖教授和李华明教授为共同通讯作者。

 

开发环保、低成本、高效的催化剂对光催化CO2转化至关重要,碳氮聚合物(PCN)是一种应用前景广泛的明星材料。然而,PCN在光催化CO2还原领域的应用受限于窄的光响应范围和较慢的载流子分离效率。本研究采用乙醇酸辅助尿素高温热聚合法成功构筑多孔薄层的宽光谱响应棕色碳氮聚合物(Bro-PCN)光催化剂,并将其应用于高效光催化CO2还原。PCN的形貌不仅得到了有效优化,比表面积明显提升,对CO2分子的吸附与活化能力也不断增强,同时氧元素的成功引入实现了电子结构重组,产生了中间带隙,促使光吸收扩展至近红外,实现了宽光谱响应。理论计算结合实验结果验证了Bro-PCN优异的光催化活性与氧原子引入后改善的能带结构密切相关。在可见光照射下,CO的产率达到80.93 μmol g-1 h-1,相较于PCN提高3倍。甚至在光谱范围大于700 nm时,仍可以表现出光催化CO2还原活性。该研究工作为碳氮聚合物材料的设计及其在光催化CO2还原领域的应用提供了重要参考。

本研究得到了国家自然科学基金项目的资助。文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.141841

 
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