根據最新的ESI資料庫更新情況,上海電力大學能源與機械工程學院由潘衛國教授和郭瑞堂教授領銜的課題組發表的兩篇論文“Ball-flower like NiO/g-C3N4 heterojunction for efficient visible light photocatalytic CO2 reduction”(Applied Catalysis B: Environmental,2018,237:802-810。期刊影響因子19.503)和“Construction of full spectrum-driven CsxWO3/g-C3N4 heterojunction catalyst for efficient photocatalytic CO2 reduction”(Applied Surface Science, 2021, 540:148316。期刊影響因子6.707)入選ESI高被引論文。其中,第一篇論文的第一作者為上海電力大學與同濟大學聯合培養的博士生唐軍英同學,第二篇論文第一作者為上海電力大學2021屆碩士生顧婧雯同學,郭瑞堂教授和潘衛國教授為上述論文的通訊作者。
在CO2光催化還原過程中,光生電子、空穴對的高效分離對於提高CO2的光催化還原活性至關重要;而傳統的g-C3N4由於光生電子、空穴對分離效率較低,CO2光催化還原活性比較差。為此,課題組採用NiO和g-C3N4來構築II型異質結,一方面拓寬了光譜響應範圍,另一方面也顯著促進了光生電子/空穴對的分離,從而使得複合催化劑上的CO產率提高到純g-C3N4的2.5倍。
催化劑的光譜響應範圍是決定CO2光催化還原活性的另一個重要因素。大多數光催化劑只能利用紫外光和可見光,而不能利用佔太陽光譜能量一半的近紅外光。為此,課題組利用具有LSPR效應的CsxWO3對g-C3N4光催化劑進行改性,實現了近紅外光區的CO2光催化還原。CsxWO3/g-C3N4異質結的形成,不僅拓寬了光譜響應範圍,而且促進了光生載流子的分離,從而實現了CO2光催化還原活性的明顯提高。
該研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金等資助,得到了機械工業清潔發電環保技術重點實驗室、上海發電環保工程技術研究中心和高原培育學科的支援。(通訊員:上海電力大學郭瑞堂)
