2017年7月11日,化学化工学院于王国凤教授领导的科研团队在Elsevier出版的《Applied Catalysis B: Environmental》上发表了题为“提高电荷分离和表面活化的硼掺杂层状多面体钛酸锶用于无助催化剂光催化还原二氧化碳”(Improved charge separation and surface activation via boron-doped layered polyhedron SrTiO3 for co-catalyst free photocatalytic CO2 conversion)的研究论文。
光催化二氧化碳还原转化为一氧化碳、甲烷等太阳能燃料是有望同时解决环境和能源问题的重要技术。但因缺少合适的光催化剂材料,因此性能较差,远未达到实用化要求。本研究针对目前光催化二氧化碳还原催化剂电荷分离效差、表面对二氧化碳吸附和活化能力差的关键科学问题,创新地采用了二硼化钛为钛源和硼源,采用高温固相法,成功制备了硼掺杂层状多面体钛酸锶催化剂,并将其应用于光催化二氧化碳还原反应。研究结果表明,制备的硼掺杂层状多面体钛酸锶催化剂,由于硼掺杂打破了钛酸锶的晶体对称性,产生了内建电场,促进了体相的电荷分离。同时,由于硼掺杂提高了钛酸锶的表面碱性,进而提高了二氧化碳分子的表面吸附和活化,从而有效提高了钛酸锶材料的光催化还原二氧化碳活性。在氙灯光源照射下,未负载任何贵金属催化剂的硼掺杂层状多面体钛酸锶的光催化还原二氧化碳性能是普通钛酸锶的三倍。产物主要为一氧化碳和甲烷。该研究成果为制备新型掺杂半导体光催化剂提供了理论和实验依据。
该项研究得到国家自然科学基金、中国博士基金、黑龙江省博士后特别资助和黑龙江自然科学基金的支持。论文第一作者为买球的app排行榜前十名推荐在读硕士研究生单晶晶,化学院曲阳副教授为共同通讯作者。

(Improved charge separation and surface activation via boron-doped layered polyhedron SrTiO3 for co-catalyst free photocatalytic CO2 conversion, Applied Catalysis B: Environmental, 2017, 219, 10-17. 文献链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337317306641)