郭烈锦院士领衔！西安交通大学刘亚Nature子刊 | 纳米尺度温室效应促进太阳能驱动二氧化碳与水还原制甲烷！
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2026-04-15 08:30
文章摘要
背景：太阳能驱动二氧化碳与水还原制甲烷是实现碳中和与可再生能源经济的关键路径，但现有技术受限于太阳光利用率不足（尤其是对低能光子的利用）以及反应动力学缓慢。研究目的：为解决上述问题，本研究受地球温室效应启发，设计并构建了一种无贵金属的Bi@Fe2O3核壳结构，旨在通过纳米尺度温室效应实现全太阳光谱的高效级联利用，提升光催化性能。结论：该结构利用铋纳米核吸收近红外光产生热电子与局域热，氧化铁壳层作为催化床协同活化反应物，在无需外部加热或牺牲剂条件下，实现了273.81 μmol g⁻¹ h⁻¹的甲烷产率、98.60%的选择性以及0.64%的表观量子效率，为高效太阳能燃料合成提供了新范式。
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