近日，我院李鑫博士在等离子体共振效应增强型异质结光催化材料体系的构筑及其高效光催化还原CO₂方面的研究取得重要进展，相关工作在《Applied catalysis B: Environmental》杂志上发表了题为“Local surface plasma resonance effect enhanced Z-scheme ZnO/Au/g-C₃N₄ film photocatalyst for reduction of CO₂ to CO”的文章。

光催化还原CO₂产物的选择性以及催化剂的回收与重复利用性一直都是影响着该领域发展的主要科学问题和技术问题。在本研究中，我们以Zn片为Zn²⁺源和生长基片，并在其生长出高分散的ZnO微米针薄膜材料基础上负载一定量的Au NPs，最后包裹约10 nm的g-C₃N₄外壳，构筑出易于回收与重利用的Au局域场效应增强的间接Z型ZnO/g-C₃N₄异质结微米针薄膜光催化材料体系（ZAC），实现了高选择性光还原CO₂转化CO的目的。通过实验论证以及理论计算相结合的手段，证实了Au NPs能够有效的提高半导体材料内部光生载流子的产生、传输与分离效率，从而大大提高了ZnO薄膜材料的光还原CO₂性能。

全光谱条件下光照8 h后，3-ZAC复合材料光还原CO₂转化CO的产率约为689.7 μmol/m²，约为纯ZnO微米针薄膜的4.5倍，气相产物中CO的选择性高达100%，这可能是由于该气-固光还原反应体系中，微米针表面H⁺吸附量较低不足以支撑多步还原反应过程的进行所导致。ZnO/Au/g-C₃N₄薄膜光催化材料的构筑，很好的解决了催化反应后催化剂的回收与重利用问题，提高了对还原过程中产物的选择性，能够为等离子体增强型光催化膜材料体系在光还原CO₂转化碳基燃料领域的研究提供一定的实验及理论参考。

原文地址：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337320310535?via%3Dihub

（绿色化工研究院）