近期，我院光驱动碳中和研究中心课题组在光热催化二氧化碳资源化高附加值转化领域取得重要进展，相关工作“Light-Field Orchestrated Tandem Photothermal Catalysis for Highly Selective CO2-to-C2+ Olefins Conversion”以河北大学为第一单位发表在国际著名期刊《Journal of the American Chemical Society》(10.1021/jacs.5c18890)。宁尚波博士为论文第一作者及通讯作者，吴秀亭、天津大学宋辉为共同第一作者，叶金花教授、西安交通大学岳圣瀛教授、华中师范大学欧阳述昕教授为共同通讯作者。
随着全球气候变化问题日益严重，二氧化碳（CO2）作为主要温室气体之一，成为全球应对环境挑战的关键目标。为了减缓气候变化，CO2的有效转化为有价值的化学品成为重要的研究方向。然而，CO2的稳定性和惰性使其催化转化面临巨大挑战，现有技术大多依赖高温高压环境，且产物多为低附加值的甲烷（CH4）和一氧化碳（CO），难以实现高效、选择性地生产多碳烯烃。
本研究通过光场空间调控诱导催化剂相变，原位形成串联催化位点的策略。光场调控通过精确调节催化剂表面温度梯度，为高效的C−C耦合反应提供了新的可能。这一策略不仅有效提升了CO2转化率，而且在C2+烯烃的选择性方面取得了突破。通过光热协同作用，催化剂表面形成的CoFe氧化物/合金碳化物界面显著提高了C−C耦合反应效率，促进了光热催化CO2加氢制烯烃性能。本研究首次展示了该光热催化系统在实际应用中的潜力，采用户外自然阳光驱动的光热催化反应器，成功实现了规模化串联催化CO2选择性转化多碳烯烃。
以上工作得到国家自然科学基金、区域创新发展联合基金、河北省自然科学基金、河北省教育厅项目、中国博士后面上基金、河北大学人才项目等项目大力支持。
文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c18890
