人们对于发展创新方法用于控制CO2排放以及转化CO2为燃料的需求,发现光电催化体系具有前景。光电催化体系能够高效率的制备气相产物,目前面临着如何生成液相燃料的困难。
有鉴于此,香港城市大学何志浩(Jr-Hau He)教授等报道InGaP/GaAs/Ge光电极光阳极与Sn-Bi2O3光阴极集成了光电催化体系,能够将CO2转化为液态甲酸。
本文要点
(1)
构筑的两电极体系能够稳定的工作100 h,产率达到17.3 mmol L-1 h-1,法拉第效率达到88 %。在一个太阳光照射时,太阳能转化为燃料的效率达到12 %,电能利用效率达到60 %。
(2)
这个体系的性能来自Sn和Bi2O3之间的金属-半导体界面,这种金属-半导体界面能够连接电子结构,并且产生电场。这项研究发展的太阳能驱动CO2转化体系具有非常好的操作持久性,高效的制备液相产物。
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Khan, B., Faheem, M.B., Peramaiah, K. et al. Unassisted photoelectrochemical CO2-to-liquid fuel splitting over 12% solar conversion efficiency. Nat Commun 15, 6990 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51088-0
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51088-0