南湖新闻网讯（通讯员 杨祥龙）近日，我校理学院陈浩教授带领的 “先进材料与绿色催化”课题组在能源及环境光催化研究领域获得进展，相关成果以“Oxygen vacancies induced special CO2 adsorption modes on Bi2MoO6 for highly selective conversion to CH4”为题发表在国际期刊“Applied Catalysis B: Environmental”上。论文第一作者为我校博士生杨祥龙、理学院副教授汪圣尧和硕士生杨楠，理学院陈浩教授、丁星副教授和日本国立材料研究所叶金花教授为论文共同通讯作者。

人工光合作用利用太阳能和光催化剂将CO2和H2O转化为高附加值的碳氢化合物，是太阳能转换研究领域的“圣杯”反应。在诸多的光催化材料中，含表面氧空位的半导体材料由于光谱吸收范围宽、载流子传输效率高、活化底物分子能力强等优点受到研究者的高度关注。

然而，当前的研究主要集中在增强材料光催化活性方面，对氧空位与CO2选择性转化的关系关注较少。

基于此，理学院陈浩教授团队与日本国立材料研究所叶金花教授课题组合作，以{001}晶面暴露Bi2MoO6为模型材料，通过理论计算和实验相结合的手段探究了氧空位引入对CO2光催化转化路径的影响。DFT理论计算表明向{001}晶面暴露Bi2MoO6上引入氧空位会促使CO2以B1-CO2构型吸附在其表面，主要转化生成高附加值的CH4。可见光催化还原CO2实验表明，含氧空位Bi2MoO6还原CO2至CO/CH4的速率为0.27/2.01 μmol g-1 h-1，对CH4的选择性高达96.7 %。活性和CH4选择性均优于只能产生CO的无氧空位Bi2MoO6，实验结果与理论计算高度吻合。此外，该研究还进一步利用原位漫反射红外光谱仪监测了CO2的转化过程，深入考察了CO2的光催化还原机理，并初步揭示了氧空位在CO2选择性光还原过程中的作用，对设计合成高活性、高选择性的CO2光催化剂具有指导意义。

该研究得到了国家自然科学基金、湖北省基金及校自主创新基金的资助。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337319308355

审核人： 陈浩