近日，研究院赵小雪博士在RGO的辅助下构建了基于MOF的气凝胶宏观结构用于高效光催化还原CO₂，相关工作发表在Chemical Engineering Journal (2022, 446, 137034)”，题目为“Integration of 3D Macroscopic Reduced Graphene Oxide Aerogel with DUT-67 for Selective CO₂ Photoreduction to CO in Gas-Solid reaction”。博士生赵小雪为第一作者，霍鹏伟教授为通讯作者。

气固反应体系中CO₂的饱和水蒸气可以直接与光催化剂接触，既能解决CO₂在水中溶解度低的问题，又能保持光催化剂的稳定性。为了充分利用气固反应体系的优势，光催化剂的结构设计尤为重要。在目前的工作中，成功构建了具有三维宏观形态的DUT-67/RGO气凝胶光催化剂，其中DUT-67通过强相互作用力分散在不同的RGO层之间。在UV-Vis照射下，具有最优比例的15DUT-67/RGO在气固界面上实现了接近99.6%的CO选择性，速率为42.41 μmol·g^-1，比原始DUT-67高20.7倍。研究结果表明，DUT-67赋予了气凝胶对CO₂分子的强吸附/活化能力。并且15DUT-67/RGO对光催化活性的增强也归因于RGO的高电导率和气凝胶宏观结构的构建，有利于载流子的分离。同时，对CO的极高选择性是由于CO在15DUT-67/RGO表面的弱吸附和CH₄的形成需要更复杂的中间体。本研究为气固反应模式下高选择性光催化还原CO₂提供了思路。

该研究成果得到了国家自然科学基金项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137034

（绿色化工研究院）