色谱级甲醇企业彪仕奇：红外光催化转化空气中CO2为甲醇
大自然中的光合作用为人类提供了发展CO2捕获与再循环利用技术的灵感，据色谱级甲醇企业彪仕奇了解，以人工光合作用为研究对象，科研工作者已经设计和合成了多种光催化剂用于转化CO2。但是，目前光催化还原CO2仍然存在着一些难点需要克服。
首先，实验通常需要在无氧条件下，或者需要搭建额外的CO2捕获提纯装置。此外，由于CO2中极强的C＝O双键键能（750 kJ mol-1），克服其能垒通常需要能量较高的紫外和可见光，而占有太阳能量大多数且能量较低的近红外光却很难用于光催化还原CO2。同时，光催化还原CO2的选择性及最终产品的经济性，也会限制CO2光催化转换技术的产业化。从经济方面来讲，投资者更倾向于发展选择性转化CO2为高附加值的甲醇、甲酸等有机化工原材料的催化剂。显然，实现有工业化前景的CO2光催化转换技术仍然面临着巨大的挑战。
近日甲醇生产企业彪仕奇获悉，武汉理工大学张高科教授及其课题组吴晓勇副教授设计、合成了暴露{010}晶面的六方M0.33WO3(M=K,Rb,Cs)纳米棒，首次发现其具有优异的红外光催化转化空气中CO2为甲醇的性能，而且在全流动空气相中，其仍呈现很高的光催化转化空气中CO2为甲醇的活性。
据甲醇生产厂彪仕奇了解，课题组已在J.Am.Chem.Soc.上在线发表了题为“Photocatalytic CO2 conversion of M0.33WO3 directly from the air with high selectivity:insight into full spectrum induced reaction mechanism”的研究相关成果。文章的第一作者为武汉理工大学副教授吴晓勇和博士研究生李源，张高科教授为第一通讯作者，武汉理工大学赵焱教授和中国科技大学的孙永福教授分别进行了计算和实验数据测试分析等方面的合作研究，作为共同通讯作者。
据色谱级甲醇企业彪仕奇所了解，作者首先采用水控制缓慢释放法制备了M0.33WO3纳米棒光催化剂。气体吸附、脱附实验与CO2吸附能计算结果证实，M0.33WO3中的碱金属能极大地增强CO2的选择性吸附能力，使得光催化转化空气中的CO2得以实现。其次X射线光电子能谱、同步辐射X射线吸收精细结构证明M0.33WO3中部分六价钨被还原为五价钨，成为CO2活化和水的质子化的活性位点，这一点通过原位傅里叶变换红外光谱分析和吉布斯自由能计算均得到了证实。此外，介电函数计算和近红外光催化还原CO2机理研究表明，近红外光诱导的小极子跃迁能够在光催化剂表面生成丰富的电子，以还原被吸附在其表面的CO2。该研究工作为探索多功能材料在CO2还原与人工光合作用等方面提供了新的思路和奠定了实践基础，其成果有望使得人工光合作用变的更简单可行。
