| 基于W18O49/rGO复合物的高效光热催化CO2环加成 |
| Efficient photothermal catalytic CO2 cycloaddition over W18O49/rGO composites |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 程若霖 | 中国矿业大学碳中和研究院, 江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室, 徐州 221008
中国矿业大学化工学院, 徐州 221116 | ruolin.cheng@cumt.edu.cn | | 王悦 | 中国矿业大学化工学院, 徐州 221116 | | | 牛玺尧 | 中国矿业大学信息与控制工程学院, 徐州 221116 | | | 梁华根 | 中国矿业大学碳中和研究院, 江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室, 徐州 221008
中国矿业大学化工学院, 徐州 221116 | | | 刘玲 | 中国矿业大学碳中和研究院, 江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室, 徐州 221008
中国矿业大学化工学院, 徐州 221116 | | | 陆诗建 | 中国矿业大学碳中和研究院, 江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室, 徐州 221008
中国矿业大学化工学院, 徐州 221116 | lushijian@cumt.edu.cn |
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| 摘要: 通过原位溶剂热法构建了富含氧空位的缺陷氧化钨(W18O49)/还原氧化石墨烯(rGO)复合光热催化剂。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射光谱等对复合催化剂的组成与结构进行了详细表征。在常压、不外加热源、光照下，W18O49/rGO复合光热催化剂具有优异的CO2环加成反应活性，展现出最高95%的碳酸苯乙烯酯产率(173 mmol·g-1·h-1)，并在多次循环实验中具有不错的循环稳定性。上述结果表明rGO的引入扩充了W18O49/rGO复合光热催化剂的比表面积、提高其对CO2的吸附容量、增加其光吸收和光生电荷传输效率，通过光催化与热催化的耦合作用显著提升了催化性能。 |
| 关键词: 二氧化碳环加成 光催化 光热效应 缺陷氧化钨 还原氧化石墨烯 |
| 基金项目: 中央高校基本科研业务费(No.2023QN1067)资助。 |
| Abstract: Converting CO2 into cyclic carbonates, a process with 100% atom efficiency, offers a promising route for carbon utilization, yet it is hindered by harsh reaction conditions (high temperature/pressure). To provide a cost-effective, high-efficiency catalyst design strategy for sustainable CO2 conversion, oxygen-vacancy-rich defective tungsten oxide (W18O49)/reduced graphene oxide (rGO) composites were constructed via an in-situ solvothermal method. Comprehensive characterization confirmed its structural integrity and defect-rich nature. The W18O49/rGO composite exhibited exceptional photothermal catalytic activity for CO2 cycloaddition under ambient conditions, achieving a 95% styrene carbonate yield (173 mmol·g-1·h-1) with excellent cycling stability. The integration of rGO enhances the CO 2 adsorption, broadens the light absorption, and facilitates charge transfer efficiency. The coupling effect of photocatalysis and thermal catalysis significantly improves the catalytic performance. |
| Keywords: CO2 cycloaddition photocatalysis photothermal effect defective tungsten oxide reduced graphene oxide |
| 投稿时间：2024-12-02 修订日期：2025-04-12 |
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