近日，我院最新研究论文“Harnessing Photo-to-Thermal Conversion in Sulfur-Vulcanized Mxenes for High-Efficiency Solar-to-Carbon-Fuel Synthesis” 在材料科学领域顶级期刊Advanced Functional Materials (IF:24.10)上在线发表。江苏大学为第一完成单位，硕士生陈雅会为第一作者，闫研教授、朱志教授和美国佐治亚理工学院的John Crittenden教授为通讯作者。
利用太阳能将二氧化碳转化为高附加值化学品和燃料是一项前景广阔的可持续发展战略。光热转换通过降低催化反应的活化能和加速反应动力学，成为二氧化碳的光催化转化的有效策略。MXene由于其表面可调节性和对二氧化碳分子的吸附活性，是二氧化碳还原反应的理想候选。然而相关材料受限于界面反应位点的严重不足，其CO2转化效率低下。
为了实现更高的光能转化效率，绿色化工技术团队闫研教授课题组通过低温硫化技术在MXene层间构筑硫化位点，使其成为CO2转化为C1中间体的活性中心，从而增强C-C偶联生成多碳产物的机率。此外，进一步利用了硫化增强催化剂表面钛位点解离水能力的策略，成功突破质子供应瓶颈，使得C2+产物选择性以及太阳能-碳燃料转换（STF）效率都有了极大突破。该研究厘清了碳化钛材料界面反应中间体与催化性能间的密切关系，对催化剂的表面状态、催化反应可行性之间关系的新认识得到进一步深入。
该研究成果得到了国家自然科学基金项目的资助。
文章链接： https://doi.org/10.1002/adfm.202400121
