我院宋相海老师以第一作者身份，在化学一区Top期刊Chemical Engineering Journal发表题为“Boosting charge carriers separation and migration efficiency via fabricating all organic van der Waals heterojunction for efficient photoreduction of CO2”的文章（Chem. Eng. J. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127292）。合作者包括我校霍鹏伟教授和闫永胜教授等人。
在光能驱动下利用催化剂将CO2转化为碳氢燃料是缓解日益严重的环境问题和能源危机的理想的方案。氮化碳（g-C3N4）作为一种非常有前景的材料在光催化还原CO2中的应用已经得到了广泛的研究。和半导体材料复合是提高g-C3N4催化活性的有效手段，但目前大多数和无机半导体材料复合，考虑到可持续发展的需求，构建全有机半导体光催化材料具有重要的价值和意义。本工作以g-C3N4和共价有机框架（COF-TD）为原料构建了全有机范德华异质结（vdWH）光催化材料（2D CN-COF），并将其用于催化CO2还原制备碳氢燃料。g-C3N4和COF-TD 间强烈的π-π相互作用使得COF-TD的形貌由球状变为二维片状结构，显著增加了两种材料的接触面积。紧密vdWH的形成显著降低了g-C3N4的带隙，并提高了其光响应范围。且材料的光生电子-空穴分离效率和载流子传输速率显著提高。2D CN-COF催化下CO的生成速率分别是g-C3N4和COF-TD的9.2和3.3倍。另外该反应在水中进行，无需添加任何助催化剂和牺牲剂，绿色环保。
本研究受到国家自然科学基金（21776117），中国博士后科学基金（2019M651728，2020M671369），江苏省博士后开发基金（2020Z005）的资助。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720334161
