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李志波教授團隊在共軛多孔材料催化二氧化碳還原領域取得重要進展
作者:王元成  來源:高分子學院  編輯:   點擊:[] 日期:2020年11月04日

當前,能源危機以及二氧化碳過度排放引發的氣候問題已經成為人類可持續發展亟須解決的兩大重要問題。因此,將二氧化碳轉變為高附加值的化學燃料逐漸成為當下的研究熱點。其中,人工光合作用由於其清潔和節能的特點被認為是最為理想的轉變方法。然而由於二氧化碳到甲醇的轉變是一種六電子還原過程,多數光催化劑很難實現高效的選擇性還原,往往會有副產物產生。而將高活性的光催化劑與酶結合則使得光催化二氧化碳高效和高選擇性轉變為甲醇成為可能。

此前,李志波教授團隊在研究全共軛共價有機框架材料時發現三嗪單元的引入能夠賦予材料較高的光催化活性,這類材料在光催化NADH再生方面往往具有優異表現(Journal of the American Chemical Society, 2020, 142, 5958-5963)。最近,團隊與高性能聚合物研究院丁乃秀教授、材料學院劉健教授合作,通過無催化劑添加的方法制備了噻唑並噻唑類共軛多孔聚合物TZTZ-TA和TZTZ-TP。其中,含三嗪結構單元的TZTZ-TA催化 NADH再生效率5分鐘內即可達到82%。將TZTZ-TA與酶結合後能夠實現二氧化碳到甲醇的高效和高選擇性轉變,甲醇濃度5分鐘即可達到163.1 μM。該研究成果已經發表在一區期刊ACS Applied Materials & Interfaces上,題目為“Construction of Thiazolo[5,4-d]thiazole-based Two-Dimensional Network for Efficient Photocatalytic CO2 Reduction”,第一作者為王元成博士和博士生劉輝。

文章鏈接://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c12173

(撰稿:王元成,審核:孫洪廣)

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