近日，化學(xué)工程學(xué)院先進(jìn)環(huán)境功能材料羅永明教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中山大學(xué)紀(jì)紅兵教授團(tuán)隊(duì)圍繞二氧化碳催化轉(zhuǎn)化制備甲烷反應(yīng)中缺陷限域型異質(zhì)結(jié)催化劑設(shè)計(jì)的最新研究成果“Vacancy pair induced surface chemistry reconstruction of Cs₂AgBiBr₆/Bi₂WO₆heterojunction to enhance photocatalytic CO₂reduction”在環(huán)境催化領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊Applied Catalysis B: Environmental and Energy（IF=22.1）發(fā)表。論文第一作者是我院王皓博士，通訊作者為羅永明教授和紀(jì)紅兵教授。

CO₂是造成溫室效應(yīng)的主要貢獻(xiàn)者，光催化CO₂還原不僅解決CO₂過(guò)度排放問(wèn)題，還為高附加值化學(xué)品的制備提供來(lái)源，具有重要研究意義與應(yīng)用前景。目前圍繞CO₂反應(yīng)過(guò)程研究，調(diào)控催化劑活性中心的高分散度與穩(wěn)定性能是該領(lǐng)域亟待突破的技術(shù)瓶頸。

先進(jìn)環(huán)境功能材料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)采用缺陷限域策略開發(fā)了一種新型、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的缺陷CABB/ V_Bi-OBWO異質(zhì)結(jié)催化劑。由缺陷對(duì)產(chǎn)生的應(yīng)變誘導(dǎo)高能表面結(jié)構(gòu)可以調(diào)節(jié)局域原子的電子結(jié)構(gòu)，重構(gòu)表面電子態(tài)，提高光催化CO₂還原制CO產(chǎn)率(48.5 μmol/g)。原位分子光譜表明異質(zhì)結(jié)表面暴露的Bi位點(diǎn)能夠有效吸附表面CO₂和H₂O分子，形成表面配位物種。此外，系列原位表征詳細(xì)揭示了光生電荷從CABB到V_Bi-OBWO表面的遷移路徑、行為和動(dòng)力學(xué)過(guò)程。該工作揭示了缺陷型異質(zhì)結(jié)催化劑在表界面反應(yīng)過(guò)程中對(duì)底物分子有效活化的重要作用。

上述研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金，昆明理工大學(xué)“雙一流”科技專項(xiàng)，云南省基礎(chǔ)研究基金等項(xiàng)目以及云南省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)的資助。