ChemRxiv预印本:钙聚庚嗪亚胺CaPHI实现CO2捕集与光催化制CO,可放大合成打通评估瓶颈
ChemRxiv 10月23日预印本(10.26434/chemrxiv.15010817):研究团队建立CaCl2基低共熔介质合成路线,实现钙聚庚嗪亚胺(CaPHI)跨实验室可复现、可放大至数百毫克级制备;证实结构中Ca2+直接参与湿空气CO2化学吸附(生成CaCO3),且光催化CO2还原制CO性能优于含钾同类材料,为碳捕集与利用(CCU)材料提供可移动Ca2+设计原则。
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ChemRxiv 10月23日预印本(10.26434/chemrxiv.15010817):研究团队建立CaCl2基低共熔介质合成路线,实现钙聚庚嗪亚胺(CaPHI)跨实验室可复现、可放大至数百毫克级制备;证实结构中Ca2+直接参与湿空气CO2化学吸附(生成CaCO3),且光催化CO2还原制CO性能优于含钾同类材料,为碳捕集与利用(CCU)材料提供可移动Ca2+设计原则。
马克斯·普朗克胶体与界面研究所参与的国际团队在《先进材料》发表研究,通过精确控制碳氮化物中离子的空间排列开发新型光催化剂,使光驱动合成过氧化氢的效率达到传统绿色生产工艺的三倍。H2O2工业生产目前依赖高耗能的蒽醌法,光催化路线有望大幅降低环境足迹。
发表于《科学报告》的研究将光响应螺吡喃分子负载到多壁碳纳米管上,光照下产生活性氧物种降解双酚A(BPA),表观准一级降解速率常数提升约一个数量级;材料由1克MWCNT在5mM螺吡喃溶液70°C搅拌24小时制成,MCF-7细胞实验显示细胞毒性亦有下降。
希腊最大涂料制造商Vitex与欧洲投资基金背书的影响力投资机构Investing For Purpose联合投资光催化先进材料公司PCN Materials,支持其可见光活化光催化技术的工业放大与国际商业化;该技术可将建筑表面转化为主动净化系统,分解气态污染物与VOCs,公司为FORTH研究中心2019年衍生企业并持有国际专利。
ChemRxiv新预印本提出OPTECS技术(光学颗粒俘偶联电化学传感),首次对悬浮态单个光催化颗粒进行多模态关联分析:无需将颗粒锚定在基底上,即可操控颗粒间距并测量产物生成速率分布,为破解颗粒光催化体系高度非均一、机制难析的瓶颈提供了新工具。
研究人员在ChemRxiv发布预印本,报道无受体光催化/钴催化脱氢策略,可处理聚乙烯与聚丙烯基材料(含消费后废塑料),聚丙烯脱氢近专一性生成端烯烃;所得不饱和聚烯烃可转化为官能化聚烯烃、遥爪聚乙烯及嵌段/接枝共聚物。
UNSW团队在Applied Catalysis B发表研究,以镍钴共催化剂修饰锌铟硫化物光催化甘油重整,可见光下产氢速率较未修饰材料提高约10倍,并将反应导向甘油醛与二羟基丙酮等高值产物;同步辐射技术首次实时捕捉催化剂在工作态下的动态变化。
ChemRxiv预印本显示,研究团队利用生成式蛋白质设计从头构建只容纳金属多吡啶光催化剂单一对映体的蛋白支架,制成对映选择性光催化人工金属酶(ArM);辅因子结合蛋白后量子产率与激发态寿命同步提升,水相酶溶液可直接抽取产物循环使用,商品化外消旋辅因子亦可用于组装。
研究团队将缺陷介孔UiO-66薄膜负载钌联吡啶光催化剂与交叉流微反应器耦合,扩散路径与光照同时受控,基准氧化反应转化频率较MOF粉末体系提高约十倍并胜过均相催化剂。
npj Clean Energy研究报道n型支架式Si-Zn0.3Mg0.7O半导体复合材料的自支撑形态可在无牺牲电子给体条件下光催化制氢,100瓦钨灯照射下最佳支架析氢速率1954 μmol·h⁻¹·cm⁻²,材料经800摄氏度镁热还原成型与650-950摄氏度煅烧强化,规避粉体催化剂回收难题,商业规模尚未验证。
印度研究团队基于第一性原理密度泛函理论计算表明,二维六方氮化铍(h-Be3N2)是带隙1.74 eV的直接带隙半导体,带边位置在中性/碱性条件下可同时满足析氢与析氧电位,具备可见光驱动整体光催化分解水的潜力,论文10月7日提交arXiv。
10月5日发布于ChemRxiv的预印本显示,将银金属团簇(Ag5)负载于锐钛矿TiO₂上,可显著增强可见光吸收并促进电荷分离,在模拟太阳光下降解水中双酚A的表观速率常数为0.0142 min⁻¹,较裸TiO₂提升约43%,且在更低催化剂投加量下仍具竞争力。
俄勒冈州立大学Kyriakos Stylianou团队在JACS发表金属有机框架BVR-19光催化制氢研究:材料中罕见的硫-硫键在光照下断开产生活性硫物种,由含硫有机配体承担捕光与电子转移功能,无需额外贵金属催化剂,且可在室温水溶液中自组装生成。研究为降低绿氢成本提供了新的材料设计路径。
EPFL LIMNO实验室在ACS Energy Letters发表研究,揭示六卤铂酸盐前驱体中卤素配体决定铂光沉积动力学与共催化剂表面状态:氯铂酸盐残留毒化活性位,碘化物修饰则将有机半导体纳米粒子光催化析氢表观量子效率提升至700nm处17%,为此类材料最高值之一。
9月16日提交至arXiv的论文(2609.19117)以CO2吸附Au(111)为模型,在等离激元类驱动下计算实时分子格林函数,发现强瞬态电场可在分子态密度中产生瞬态Floquet复制能带,为热载流子注入打开静态描述中不存在的额外共振通道,预测注入效率大幅增强。
中科院宁波材料所联合理化所开发出香豆素连接的全共轭COF光催化剂,电荷分离态寿命较亚胺连接体系延长约1000倍,440 nm光照下产氢速率达531 mmol/g/h,405 nm表观量子效率37.95%,成果发表于Nature Synthesis。