近日，我院在铜基复合光催化材料的研究中取得新进展，研究的成果以“Activating Surface Lattice Oxygen of a Cu/Zn1–xCuxO Catalyst through Interface Interactions for CO Oxidation”为题发表在国际期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上。广西大学为论文第一通讯单位，第一作者为硕士研究生曾敏丽，通讯作者为王南南博士。该研究工作得到了加拿大滑铁卢大学和清华大学的支持。
开发新型高效二氧化碳转化材料是我院的研究方向之一，已取得了初步的研究成果。《ACS Applied Materials & Interfaces》是美国化学学会材料领域权威期刊，在中科院分区中为工程技术类1区期刊。
图1 Cu/ZCO表面晶格氧通过金属-载体相互作用活化过程示意图
(绿色球表示ZCO，紫色球代表Cu，红色球表示O，黑色球表示C)
二氧化碳(CO2)是一种温室气体，与日益增长的化石能源消耗和随之而来的气候变化密切相关，虽然科学技术的进步导致清洁能源的比例不断增加，但煤炭和石油等化石资源仍然是主要的能源供应来源，同时向大气排放大量CO2。而持续的经济和人口增长进一步推动了二氧化碳排放量的增加，大气中的二氧化碳含量从工业化前的280 ppm急剧增加到2020年的412 ppm，因此迫切需要有效减少对化石资源的依赖和二氧化碳的排放。利用太阳光光还原CO2提供了一种以化学燃料形式直接储存太阳能的有效方法。光催化CO2转化通常在气态环境中进行，水蒸气作为半导体上的质子源，电子通过吸收外部光子而产生，这伴随着半导体内部空穴的形成，因此半导体催化剂的带隙结构是决定CO2转化催化剂性能的关键因素之一。该研究工作从调控铜基复合材料的表面和界面的电子状态入手，研究了其表面电子状态与原子尺度材料催化性能之间的关系，在表面电子结研究领域取得新进展。
论文链接：doi.org/10.1021/acsami.1c24321
编辑｜刘 娜
审核｜陈庆发
主编｜沈大强
