我校材料学院郭洪教授团队在环境催化领域取得重要进展

近日，材料科学与工程学院（云南省微纳材料与技术重点实验室）郭洪教授团队以云南大学为通讯单位，在催化类国际重要学术期刊Appl Catal B-Environ（https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.11.010 影响因子11.69）发表CO₂高效利用最新重要进展，题为 “Controlled assemble of hollow heterostructured g-C₃N₄@CeO₂ with rich oxygen vacancies for enhanced photocatalytic CO₂ reduction”。该成果得到973计划、国家自然科学基金面上项目、云南省应用基础重点项目、云南大学“东陆学者”及云南大学国家“杰青”培育基金的支持。

化石资源的减少和CO₂的大量排放是制约能源与环境可持续发展的严重瓶颈，并成为导致温室效应的主要原因。以太阳能作为直接驱动力的光催化转化技术是将CO₂进行有效转化的重要理想途径之一。该技术既能减少大气中CO₂的含量，同时可将CO₂转化为甲醇、甲烷等高附加值的直接燃料，具有可观的经济效应，在能源与环境领域具有广阔的应用前景。发展高效全光谱光催化剂是实现这一途径的关键战略。

课题组在前期研究的基础上(Hong Guo*, et. al, Adv. Funct. Mater. 2018, 1707480,IF=13.32; Hong Guo*, et. al, Nano Energy 2018, 51, 639, IF=13.13)，原创性的设计了富含氧空位的中空g-C₃N₄@CeO₂ 纳米异质结。不仅显著提高了光催化剂的氧化能力，而且很好的调控了载流子的传输能力, 促进了光致电荷的高效分离。g-C₃N₄@CeO₂ (CeO₂ 49.7 wt %) 可见光催化还原产物的产量分别为 CH₄ (3.5 mmol g^-1), CH₃OH (5.2 mmol g^-1) 和 CO (16.8 mmol g^-1)，高于目前绝大多数的相关性能报道。

该工作创造性的可控构筑了富含缺陷（氧空位）、中空异质复合g-C₃N₄@CeO₂微纳结构，有效的提高了该类催化剂的可见光催化性能和和循环寿命，具有重要的理论意义和应用潜力。材料的合成方法简单经济、快速、环境友好，为大规模化生产提供了技术支持。并且，作为一种普适方法可有效应用于环境催化、新能源及太阳能高效清洁利用等重要研究领域。