在“碳達峰、碳中和”成為全球共識的背景下,用于太陽能光催化還原轉化CO2的新材料研發已成為能源、環境領域的國際學術前沿和國家重大需求。近日,在國家自然科學基金聯合基金重點項目(項目編號:U2102211)等國家級課題支持下,井立強教授團隊基于光生電子調控策略成功地研發了咪唑離子液體和Co單原子可控共修飾的二維g-C3N4光催化材料體系,在純水中實現了近100%選擇性的高效CO2轉化,并深入揭示了離子液體和Co單原子協同作用下的光生電子還原CO2的動力學過程。相關成果發表于國際頂級SCI期刊《自然-通訊》(ImprovingCO2photoconversionwithionicliquidandCosingleatoms,NatureCommunications,2023,14,1457.)。該工作為設計合成高效的用于CO2還原轉化的新型光催化材料提供了新的思路。
近三年來,井立強教授團隊聚焦太陽能驅動的光催化還原轉化CO2國際熱點領域,面向國家“雙碳”戰略重大需求,基于電荷調控通過發展單金屬合成和新Z型異質結體系構筑等新策略而成功地研發了系列性能優異的光催化納米材料。獲得了包括2項國家自然科學基金聯合基金重點項目在內的多項國家級課題的資助。相關研究工作在國際頂級期刊發表,如“NatCommun”(NatCommun2023,14,1457.)、“AngewChemInEd”(AngewChemInEd2019,58,10873;AngewChemInEd2021, 60,20906-20914.)”和“AdvMater”(AdvMater2023,e2300064;AdvMater2023,e2211575;AdvMater2022,2205303;AdvMater2021,2105482.)等共40余篇高水平SCI論文,其中有多篇是ESIToP或熱點論文。在基于電荷調控策略而構建高效的光催化納米材料方面已經形成了鮮明的研究特色,引起了國內外同行的廣泛關注。上述研究成果有力地支撐了學校化學學科和教育部重點實驗室及“雙碳”戰略工作的高質量發展。
本工作的第一作者為碩士研究生劉洋和孫建輝副教授,通訊作者為白林鷺副教授、唐軍旺教授和井立強教授。(論文鏈接https://www.nature.com/articles/s41467-023-36980-5;DOI:10.1038/s41467-023-36980-5)。