MC镁瑞臣论文奖励丨武汉大学工业科学研究院:何浪凭借使用我们MC镁瑞臣的产品,发表了最新光催化二氧化碳还原的研究成果!

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发表期刊:Journal of Materials Chemistry A

第一作者:何浪

通讯作者:赵焱

发表单位:武汉大学工业科学研究院

实验方向:光催化二氧化碳还原

影响因子:14.511

 
01
本文亮点

CoFe alloy nanoparticles encapsulated in a 3D honeycomb-like N-doped graphitic carbon framework for photocatalytic CO2 reduction

包裹在3D蜂窝状氮掺杂石墨碳框架中的CoFe合金纳米颗粒用于光催化二氧化碳还原

 
02
前言

每年,我们消耗大量化石燃料,如煤炭、石油和天然气,这导

致了大气中二氧化碳(CO 2)的大量释放。1-3基于这些化石燃料的能源消耗是全球变暖和环境问题的主要原因,这些问题包括生物多样性丧失和呼吸系统疾病。4-6为了实现可持续的世界,我们应该考虑一种环保的方法来缓解和克服大气中二氧化碳的浓度。7为此目的,已经探索了几种二氧化碳还原反应(CO 2RR),例如光催化、8,9热催化、10光热催化11和电催化。12在这些过程中,光催化二氧化碳还原被认为是一种有前景的方法,因为它不仅可以缓解全球变暖问题,还可以将二氧化碳转化为碳氢化合物燃料。13目前,高效CO 2还原光催化剂的开发已成为一个热门研究领域。一些贵金属(如金、钯、铂)14,15和过渡金属(如钴、铜、镍、铁)16-18在光催化CO 2还原中表现出高催化活性和选择性。最常用的单金属催化剂有铂、银和金,以及双金属合金如铂钯19和钯铜20,以及钌基催化剂。

作者为:何浪

论文通讯作者为:赵焱

 
03
背景介绍

通过简便的聚合物热处理方法制备了封装在三维(3D)蜂窝状多孔N掺杂石墨碳(CoFe/N-GC)框架中的钴铁合金纳米颗粒(NPs)。在紫外-可见光照射下,CoFe/N-GC-800催化剂对CH 4和CO的最大产率分别为10.87μ mol(h g)- 1和10.04μ mol(h g)- 1。此外,CoFe/N-GC催化剂在42小时内表现出优异的稳定性,得益于钴铁合金纳米颗粒和三维蜂窝状多孔N-GC结构的协同优势。本研究展示了一种简便的方法,用于制备高性能合金纳米颗粒和三维蜂窝状多孔N-GC光催化复合材料,该方法还可用于制备新型CO 2还原反应光催化剂。

 
04

本文所用设备

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05
图文解析

1、催化剂制备:

4.0 g PVP溶于120 mL的去离子水中,加入3.0 g Fe(NO3)3·9H2O和3.0 g Co(NO3)2·6H2O。将混合物在室温(RT)下搅拌形成均匀溶液,然后转移到强制风箱中,在95℃下干燥,得到PVP-Co2 +/Fe3+前驱体。将固体前驱体被放置在N2气氛保护下的加热管炉中,加热到预定温度,加热速率为5 °C·min-1,,在目标温度下煅烧1 h。

 

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图1三维蜂窝状氮掺杂石墨碳骨架封装CoFe合金NPs的设计与合成示意图

 
06
全文小结

总之,我们构建了一种新型的三维蜂窝状CO 2还原催化剂,其中高分散的CoFe合金纳米颗粒被封装到多孔N-GC框架中。该CoFe/N-GC光催化剂在光照下表现出优异的CO 2还原性能和长期稳定性。CoFe/N-GC催化剂的优异性能主要归因于:(i)具有高比表面积的三维蜂窝状氮掺杂石墨碳提供了丰富的CO 2还原活性位点;(ii)CoFe合金纳米颗粒与多孔N-GC载体之间的紧密接触加速了CoFe/N-GC光催化剂中的电子转移。这种制备CoFe 合金纳米颗粒与三维蜂窝状多孔N-GC复合材料的方法,为人工光合成将CO 2和太阳能转化为化学原料提供了新的机遇。

 
07
文献信息

CoFe alloy nanoparticles encapsulated in a 3D honeycomb-like N-doped graphitic carbon framework for photocatalytic CO2 reduction

包裹在3D蜂窝状氮掺杂石墨碳框架中的CoFe合金纳米颗粒用于光催化二氧化碳还原

影响因子:14.511

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END

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 北京镁瑞臣科技有限公司(简称MC镁瑞臣)创立于2018年3月,总部位于北京市海淀区百旺弘祥科技产业园,公司集科研仪器研发制造、销售、服务于一体,以光催化行业为经营主线,致力于环境清洁、新能源、新材料、碳中和纵向深入发展和横向拓展并行的高科技企业。具有中关村高新技术企业认证和国家高新技术企业资质,企业信用评级AAA级企业认证,ISO9001质量管理体系质量认证及多项实用新型和发明专利。   

 公司在光催化实验设备技术研发方面不断攻克技术难题,为光催化降解污染物、光解水制氢制氧或全解水、光催化二氧化碳还原、光催化合成氨(固氮)、光催化降解VOC、甲醛等实验提供运行更稳定、操作更便捷的实验设备整体解决方案。目前业务遍及全国,为淮北师范大学、清华大学、北京化工大学、北京大学、天津大学、上海交通大学、华东理工大学、武汉大学、西安交通大学、南京工业大学、南京林业大学、东北师范大学、福州大学、中科院物理研究所等科研机构提供了周到满意的服务,赢得了良好口碑。

 MC镁瑞臣立志于在光催化行业深耕细作厚积薄发,用品牌和服务成就每一个应该成功的人,愿成为您科研路上最真诚的伙伴!

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2025-03-03
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