Integrating Enrichment, Reduction, and Oxidation Sites in One System for Artificial Photosynthetic Diluted CO2 Reduction

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作者
Yan Yang,Hong‐Yu Zhang,Ya Wang,Luhua Shao,Liang Fang,Hong Dong,Meng Lu,Long‐Zhang Dong,Ya‐Qian Lan,Fengming Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (40) 被引量:81
标识
DOI:10.1002/adma.202304170
摘要

Artificial photosynthetic diluted CO2 reduction directly driven by natural sunlight is a challenging, but promising way to realize carbon-resources recycling utilization. Herein, a three-in-one photocatalytic system of CO2 enrichment, CO2 reduction and H2 O oxidation sites is designed for diluted CO2 reduction. A Zn-Salen-based covalent organic framework (Zn-S-COF) with oxidation and reductive sites is synthesized; then, ionic liquids (ILs) are loaded into the pores. As a result, [Emim]BF4 @Zn-S-COF shows a visible-light-driven CO2 -to-CO conversion rate of 105.88 µmol g-1 h-1 under diluted CO2 (15%) atmosphere, even superior than most photocatalysts in high concentrations CO2 . Moreover, natural sunlight driven diluted CO2 reduction rate also reaches 126.51 µmol g-1 in 5 h. Further experiments and theoretical calculations reveal that the triazine ring in the Zn-S-COF promotes the activity of H2 O oxidation and CO2 reduction sites, and the loaded ILs provide an enriched CO2 atmosphere, realizing the efficient photocatalytic activity in diluted CO2 reduction.
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