二氧化碳自促进人工光合作用催化剂新发现

厦门大学王野教授等利用聚苯胺(PANI)修饰二氧化钛，研制出兼具良好导电性和二氧化碳吸附能力的人工光合作用催化剂，在二氧化碳和水光催化还原为甲烷和氢气的研究中取得显著效果。研究发现，在仅有水而没有二氧化碳存在下，由于聚苯胺的最低未占轨道(LUMO)能级比氧化钛的导带能级高，氧化钛上的光生电子无法顺利转移至聚苯胺上参与表面反应。而二氧化碳和水的共同作用使得聚苯胺发生质子化，导电性显著增强，其LUMO能级降低，氧化钛上的光生电子可以顺利转移至聚苯胺上，并进一步在铂助催化剂作用下将二氧化碳和水还原成甲烷和氢气。

随着化石资源的减少和二氧化碳的大量排放，利用太阳能驱动从二氧化碳合成燃料和化学品，即人工光合作用，是减低碳排放的一条理想途径。因化学惰性，二氧化碳高效转化是化学领域的巨大挑战。王野教授等的二氧化碳促进自身光催化转化这一独特现象的发现，为设计新型高效人工光合作用催化剂提供了新思路。

这一成果发表于《Chem. Commun.》上。

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2015/CC/C5CC05113D#!divAbstract