人們對于發展創新方法用于控制CO2排放以及轉化CO2為燃料的需求,發現光電催化體系具有前景。光電催化體系能夠高效率的制備氣相產物,目前面臨著如何生成液相燃料的困難。
有鑒于此,香港城市大學何志浩(Jr-Hau He)教授等報道InGaP/GaAs/Ge光電極光陽極與Sn-Bi2O3光陰極集成了光電催化體系,能夠將CO2轉化為液態甲酸。
本文要點
(1)
構筑的兩電極體系能夠穩定的工作100 h,產率達到17.3 mmol L-1 h-1,法拉第效率達到88 %。在一個太陽光照射時,太陽能轉化為燃料的效率達到12 %,電能利用效率達到60 %。
(2)
這個體系的性能來自Sn和Bi2O3之間的金屬-半導體界面,這種金屬-半導體界面能夠連接電子結構,并且產生電場。這項研究發展的太陽能驅動CO2轉化體系具有非常好的操作持久性,高效的制備液相產物。
參考文獻
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