科学家开发了使用阳光减少二氧化碳的光催化系统

co₂将光电化成甲酸（HCOOH）之类的可运输燃料是对抗生长CO的绝佳策略₂环境中的水平。

为此，东京科技研究团队将易于使用的铁矿物放到氧化铝基板上，以创建可以有效转换CO的催化剂₂进入〜90％选择性的HCOOH。

co₂大气中的水平正在增长，它们与全球变暖的联系现在是众所周知的。当研究人员尝试采用多种解决这个问题的方法时，出现了一种有效的选择：转动大气CO₂进入富含能量的分子。

通过CO的光质来产生燃料，例如甲酸（HCOOH）₂由于这种方法可以提供的两倍好处，因此最近在Sunlight下，人们引起了很多兴趣。

它可以减少多余的CO₂排放同时也有助于减轻当前的能源短缺。HCOOH可以通过燃烧产生能量，而仅将水作为副产品释放，因为它是具有高能量密度的氢运输蛋白。

为了使这个有利可图的选择成为现实，科学家创建了光催化设备，使用光减少CO₂。吸收光线的底物（即光敏剂）和能够启用可转换CO所需的多电子传输的催化剂₂进入HCOOH构成这样的系统。因此，开始寻求适当有效的催化剂。

由于其效率和潜在的可回收性，固体催化剂被认为是这项任务的最佳候选者，并且多年来已经研究了许多钴，锰，镍和铁的金属有机框架（MOF）的催化能力，并已研究过。后者比其他金属具有一些优势。

但是，迄今为止描述的大多数基于铁的催化剂而不是HCOOH，仅生产一氧化碳作为主要产物。

尽管如此，由Kazuhiko Maeda教授领导的东京理工学院（东京理工学院）研究人员迅速解决了这一问题。

研究人员提出了氧化铝（AL₂o₃） - 利用α-铁（III）羟基氧化物（-feooh; Geothite）的基于铁的催化剂Angewandte Chemie。新的α-feOOH/AL2O3催化剂显示出杰出的CO₂到HCOOH转换特性以及可回收性。

我们想探索更多的元素作为CO中的催化剂₂光电系统。我们需要一种固体催化剂，该催化剂具有活性，可回收，无毒且廉价的催化剂，这就是为什么我们选择了像Goethite这样的广泛的土壤矿物矿物进行实验的原因。

东京理工学院教授Kazuhiko Maeda

为了制造催化剂，研究人员使用了一个简单的浸渍程序。他们雇用了钢铁₂o₃光催化CO的材料₂在存在基于唯一的光敏剂，电子供体和波长大于400 nm的可见光的情况下，在室温下降低。

结果很有希望。他们的系统的主要产品（HCOOH）的选择性为80-90％，量子产率为4.3％，这表明系统效率。

当与有效的光敏剂结合使用时，本研究提出了一种基于铁的固体催化剂，可以创建HCOOH。它还研究了良好的支持材料的重要性（Al₂o₃）以及这如何影响光化学还原过程。

这项研究的发现可能有助于创建新的催化剂，以照相CO₂进入其他没有贵金属的有价值的化合物。

马达教授总结说：“我们的研究表明，通往绿色能源经济的道路并不一定要复杂。即使采用简单的催化剂制备方法和众所周知，可以用作CO的选择性催化剂，即使采用简单的催化剂制备方法也可以获得好的效果。₂减少，如果它们得到氧化铝等化合物的支持。透明

期刊参考：

和。，等。（2022）氧化铝支持的α-铁（III）羟基氧化物作为CO的可回收固体催化剂₂在可见光下的光摄取。Angewandte Chemiedoi：10.1002/anie.202204948。

资源：https://www.titech.ac.jp/english