K修饰MoS2催化剂用于CO2高选择性加氢制甲醇
杨菲菲, 周维, 杨超然, 张天雨, 黄延强
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308017
在CO2加氢领域,MoS2催化剂表现出独特的潜力。然而MoS2的边缘S空位对CH4的生成更有利,这限制了目标产物甲醇的选择性。本工作中,我们发现,通过掺杂K助剂可以显著提高MoS2催化CO2选择性加氢制甲醇的性能,而未修饰的MoS2主要产生CH4。通过一系列的表征研究,我们发现,K原子更倾向于稳定在MoS2的边缘位点上,并向MoS2转移电子,从而增强了MoS2边缘位点的碱性。这有助于CO2的吸附活化,并以较低的能垒解离为CO。此外,K助剂还有助于调控CO中间体定向转化为甲醇而非CH4。这一发现拓展了MoS2材料在CO2合成甲醇中的应用。通过掺杂K助剂,我们能够更高效地利用MoS2催化CO2转化为甲醇,对于减缓气候变化和开发清洁能源具有重要意义。
关键词: CO2加氢, 甲醇, 甲烷, 选择性调控, K-MoS2
K+/Na+比例的调控对双钙钛矿Cs2NaBiCl6: Mn2+结构和光学性质的影响
于麒麟, 徐怡菲, 张彭军, 郝树伟, 朱崇强, 杨春晖
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240418
采用溶剂热法合成了一系列Cs2NaBiCl6: Mn2+与Cs2Na1-xKxBiCl6: Mn2+荧光粉,并通过理论计算与实验表征相结合的方式系统研究了其晶体结构和发光性能。结果表明,Cs2NaBiCl6: Mn2+体系表现出以[BiCl6]3-八面体为中心的局域激发吸收近紫外光,随着Mn2+掺杂浓度的增加,[BiCl6]3-向Mn2+发生能量转移,从而促进了Mn2+的d轨道之间的电子跃迁并产生橙黄色发光。进一步引入K+后,Cs2NaBiCl6: Mn2+发光强度和颜色纯度得到提升。实验证实K+的引入有效调谐了Cs2NaBiCl6: Mn2+的态密度组成,促进了[BiCl6]3-1S03P1, 2电子跃迁,增强了Cs2NaBiCl6: Mn2+的发光强度,并利用CIE软件计算得到其色纯度为93.58%。最终结果表明,Cs2Na1-xKxBiCl6: Mn2+具有较强的橙黄色发光特性。
关键词: Cs2NaBiCl6, Mn2+, 双钙钛矿, 掺杂, 光学性能
K原子掺杂高度面间结晶的g-C3N4光催化剂及其高效H2O2光合成
钟威, 郑丹, 欧远新, 孟爱云, 苏耀荣
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202406005
石墨相氮化碳(g-C3N4)在光催化制备过氧化氢(H2O2)领域有巨大潜力。然而,低的两电子氧还原活性严重限制了g-C3N4的光催化产H2O2效率。在这项研究中,我们通过两步煅烧法在KI晶体表面重新晶化传统g-C3N4材料,合成了钾掺杂的高晶化g-C3N4光催化剂(CN-K)。所制备的CN-K光催化材料具有更高的面间结晶度、更窄的禁带宽度和更小的颗粒尺寸(大约20到50纳米)。更重要的是,掺入的钾原子作为优异的催化位点可以增强O2吸附和稳定*OOH中间体,从而提高钾掺杂高晶化g-C3N4光催化剂的两电子氧还原活性。其中CN-K(1:6)样品具有显著增强的光催化产H2O2速率(7.8 mmol·L-1·h-1),且在420 nm下的表观量子效率为5.17%,光催化活性是传统块状g-C3N4样品的220倍。这项研究不仅揭示了杂原子提高g-C3N4光催化剂两电子氧还原活性的机理,而且为设计高效g-C3N4基光催化剂提供了新的见解。
关键词: 光催化产H2O2, 氮化碳, 钾掺杂, 高选择性两电子氧还原

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