利用能量低的光子進行光催化反應能夠改善光催化利用太陽能的效率。自然界的光合成有機體能夠使用葉綠素吸收紅外光,并且將紅外光用于還原CO2。但是,能夠模擬這種功能的非貴金屬催化劑非常罕見。
有鑒于此,中山大學韓治際教授等報道合成了一系列氟化葉綠素分子模擬生物體還原CO2的過程。
本文要點
利用合成的氟化葉綠素分子能夠使用630 nm和730 nm光進行催化還原將CO2還原為CO,630 nm和730 nm光進行光催化的TON分別為1790和510。
這個體系在合適的條件能夠?qū)? %濃度CO2進行持續(xù)催化還原240 h,反應機理研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)還原CO2的兩個關(guān)鍵中間體是chlorin和chlorinphlorin,porphyrin和bacteriochlorin是催化活性較弱的發(fā)色基團。
參考文獻
Yang, S., Yuan, H., Guo, K. et al. Fluorinated chlorin chromophores for red-light-driven CO2 reduction. Nat Commun 15, 5704 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-50084-8
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50084-8