这种新型光催化剂名为 Rh/InGaN 1-x O x，是一种纳米结构，由固定在硅基上生长的氧改性铟镓氮化物纳米线上的铑纳米粒子组成。在集中的太阳照射下，这种复合材料在用 CO 2进行甲烷干重整 (DRM) 方面表现出色，合成气释放率为 180.9 mmol g cat -1 h -1，选择性为 96.3%。这比传统的催化系统有了显著的改进，因为传统的催化系统通常需要高能量输入，而且容易失活。
“我们的工作代表着我们在应对温室气体排放和可持续能源生产的双重挑战方面迈出了重要一步，”上海交通大学首席研究员周宝文教授说道。“通过利用太阳能和合理设计的纳米结构，我们展示了一种将废气转化为宝贵化学资源的绿色高效途径。”
研究人员认为，光催化剂的优异性能归功于光活性 InGaN 纳米线、氧改性表面和催化活性铑纳米粒子的整合产生的协同效应。机理研究表明，加入的氧原子在促进 CO 2活化、促进 CO 生成和抑制催化剂因焦化沉积而失活方面起着至关重要的作用。
这项研究的结果发表在著名期刊《科学公报》上，为开发先进的光催化系统铺平了道路，以便可持续地利用可再生资源生产燃料和化学品。该团队认为，他们的方法可以扩展到其他重要的化学反应，为化学工业的绿色化提供新的机会。
“我们对这项技术的前景感到兴奋，”周宝文教授说。“通过进一步优化催化剂设计和反应器配置，我们的目标是扩大该工艺的规模，并证明其在实际应用中的可行性。”
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