中国科学院刘佳
基于铝氮碳催化剂的光驱动催化过程
信用:NIMTE 教授
陈亮小组和教授
中国科学院宁波材料技术与工程研究所陆志毅团队提出了一种高活性碳基催化剂，它可以直接利用可再生能源(例如
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太阳能)来有效地提高光驱动CO2环加成的效率
这项研究发表在《高级材料》杂志上
近年来，不断增加的温室气体(主要是二氧化碳)排放加剧了全球变暖和海洋酸化
为了达到二氧化碳排放峰值并实现碳中和，迫切需要通过捕获和转化二氧化碳来消除二氧化碳
二氧化碳与环氧化物的环加成反应生成环状碳酸酯，由于产品的多样应用而引起了广泛的关注
借助一种通用的分子限制热解策略，NIMTE的研究人员提出并合成了一种半导体铝氮碳催化剂，该催化剂具有高密度的原子分散铝氮基序
铝和氮分别作为路易斯酸和碱的位置，它们结合起来促进光驱动的CO2环加成反应的底物活化
在光照下，合成的铝-氮-碳催化剂表现出优异的催化性能(≈95%转化率，反应速率= 3
52毫摩尔克-1小时-1)用于CO2环加成反应
此外，实验和理论分析表明，光照射促进了光生电子从半导体催化剂向环氧化物反应物的转移，有助于通过限速步骤高效形成开环中间体
这一过程构成了CO2环加成反应的一种新的活化机制
该研究提供了一种基于原子级分散铝物种和光热效应集成的高效CO2环加成新方法，并为未来各种催化反应的先进催化剂设计提供了启示
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