光催化还原二氧化碳研究取得进展

可以降低大气中二氧化碳的总量 ，还可 以 催 化 剂表 面 的吸 附与 活化 ，并 改变 了表 面
将其转化为有用 的碳氢燃料 。然而 ，光催 吸附物种的形 态。该研究首次实验上证明 化 反 应 中如 何有 效提 高 光生 载流 子 分离 以 ＣＯ２－中 间物 种 是 经 表 面 碳 酸 根 和 碳 酸 氢
核壳结构催化剂 ；研究表 明，金属铜可显 际合作伙伴计划 、 “西部之光”青年博士
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著 促进材 料 的光 电分离效 率和可 见光吸 等项 目资助。
收 ，进 而提 高 了光 催化 还原 ＣＯ２活 性 。同
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ＡＢＢＧ可通过 电场产生可调带隙 ，对 层 石 墨 烯 具 有 严 格 取 向关 系 的 大 晶 畴
石墨烯在逻辑器件及光 电子器件等方向的 ＡＢＢＧ。与现有文献相比，铜蒸汽和 ｃｕ—Ｎｉ
应用具有重要价值 ，但如何快速生长大晶 合金的协同效应将 ＡＢＢＧ的生长速度提高
畴 ＡＢＢＧ是个难题。
恶劣极端天气频发等一系列 问题 。为了减 用一步水热法 ，制备了碱性 ｃｅＯ２修饰 ＴｉＯ２
少二 氧 化碳 的排放 ，实 现能 源 的可 持续 发 的复合纳米催化材料 ，并通过原位红外光
展 ，可 以通 过研 发 新材 料及 技 术手 段解 决 谱技术 ，研究了 ＣＯ２吸附及其光还原的微
这一 问题 。光催 化还 原 二氧 化碳 技 术不 仅 观过 程 。研究 发 现 ，ＣｅＯ２增 强 了 ＣＯ２在
生长 ，典型单 晶畴尺寸约 ３０ｏ微米 ，生长 快速生长。铜蒸气的参与降低了 Ｃｕ—Ｎｉ合
时间约 １０分钟 ，速度比现有报道提高约一 金衬底表面第一层石墨烯的生长速度 ，提
个数量级。相关成果近 日在线发表于 《微 高了融人衬底的活性碳原子浓度 ，而融入
尺度 》杂志。
衬 底 的碳原 子 通过 等温 析 出形成 了 和第一
密
２０１６年第 １期 （总第 １４０期 ）
ＡＢ堆 垛 双 层 石 墨 烯 快 速 生 长
中科 院上 海微 系统 所石 墨烯 研究 团队
团队采用 ｃｕ—Ｎｉ合金在 国际上首次报
采 用铜 蒸气 辅 助 ，在 Ｃｕ—Ｎｉ合 金 衬底上 实 道 了 １．５英寸石墨烯单晶的超快 生长 ，并
现 了 ＡＢ堆垛 双层 石 墨烯 （ＡＢＢＧ）的快速 通过引入铜蒸气 ，实现了大晶畴 ＡＢＢＧ的
约一个 数量级 。
光催化还原二氧化碳研 究取得进 展
近 年来 ，温室效 应 和 能源 问题 日益 严 时还发现 ＣＯ２的吸附是提高光催化活性 的
重 ，二氧化碳作为主要 的温室气体使得全 关键 因素 （Ａｐｐｌｉｅｄ ｃｍ￣ｙｓｉｓ Ａ：ＧｅｎｅｒＭ，５１０，
球气候变暖 ，进而引起 了极地冰川融化 、 ３４—４１）。在此研究的基础上 ，科研人员采
及深人认识光还原二氧化碳机理仍然是个 根转 化而来 。
挑 战 。
相 关 研 究 成 果 发 表 在 ＪｏｕｒｎＭ ０ｆ
中国科学院新疆理化技术研究所环境 Ｃ￣Ｍｙｓｉｓ上 。
科 学与技术研究 室科研人员将黑 色 ＴｉＯ２
该研究工作受到国家 自然科学基金、
与金属铜纳米粒子复合 ，构建了 Ｃｕ＠ＴｉＯ２ 中科 院 “百人计划”、中科院创新团队国