“助力打造碳中和基础”

岭南大学(校长 Choi Oechul)化学系学生 Kim Geunhyeong 作为第一作者参与的研究论文,已于9月3日发表于国际著名材料化学学术期刊《Journal of Materials Chemistry A》(影响因子9.5),岭南大学于23日予以公布。


论文题为“Function-orchestrated CaO/BiVO4/rGO interfaces for efficient CO2 methanation via coupled charge separation and adsorptive activation”,是一项利用太阳光将二氧化碳(CO2)转化为甲烷(CH4)的环保型催化体系开发研究。

岭南大学化学系学生 Kim Geunhyeong

岭南大学化学系学生 Kim Geunhyeong

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研究团队采用自组装(Self-assembly)方式制备了由氧化钙(CaO)、铋钒酸盐(BiVO4)以及还原氧化石墨烯(rGO,reduced graphene oxide)复合而成的复合催化剂。该催化剂被设计为功能协同(Function-orchestrated)结构,使各组分分工协作、高效运作。


氧化钙负责高效吸附二氧化碳,铋钒酸盐吸收可见光并触发反应,还原氧化石墨烯则快速传递电子、加快反应速率。由此有效降低了电子与空穴复合造成的效率损失,使甲烷生成效率较传统 BiVO4 催化剂提升约3.6倍。此外,在多次重复实验中,该催化剂依然保持了较高的稳定性。


尤其值得关注的是,本研究揭示了二氧化碳在不经甲酸盐(formate)或甲醇等中间产物的情况下,直接转化为甲烷的新反应路径。同时,研究利用来自贝壳的氧化钙和低成本石墨烯材料(rGO),在不使用贵金属的前提下实现了高效率与高耐久性,为兼具环境友好与经济性的催化剂设计提出了新的方向。


学生 Kim Geunhyeong 表示:“作为本科生主导的研究能够刊登在世界顶级期刊上,我感到非常有意义。希望此次成果能够发展成为利用太阳能和氢能的碳循环技术。”



指导教授、化学系教授 Kang Misuk 评价称:“本研究是一项利用太阳能将二氧化碳转化为有用燃料的技术,有望成为实现碳中和的重要基石。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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