周小元教授、甘立勇副研究員團隊在Advanced Materials上發表研究成果

近日，成版小人蝌蚪ap破解版周小元教授、甘立勇副研究員團隊在《Advanced Materials》期刊發表題為“Band Position-independent Piezo-electrocatalysis for Ultrahigh CO₂ Conversion”的研究論文，成版小人蝌蚪ap破解版在讀博士生馬江平為第一作者。

壓電催化作為一種新興的機械-化學能量轉換技術，在過去十年間里為綠色化學合成、生命科學、能量收集、環境修復等領域創造了許多新機遇，引起研究者的廣泛興趣。然而，壓電催化領域存在一個懸而未決的關鍵科學問題，即其催化機制一直存在爭議。當前學術界有兩種主流觀點：一個是束縛電荷效應，另一個是能帶理論。目前報道的壓電材料均具有寬帶隙，使得這兩種機制同時存在，難以解耦，是導致壓電催化機制存在爭議的根本原因。

該研究團隊提出一種窄帶隙壓電催化劑策略，以MoS₂納米片為例，在壓電催化CO₂還原反應(PECRR，該團隊于2022年在Advanced Energy Materials, 2022, 12, 202200253提出)中首次解耦壓電催化的兩種機制。MoS₂納米片的導帶位置為-0.12 eV (vs. NHE)，本征不滿足CO₂到CO的-0.53 eV還原電勢，但其可在PECRR中實現~ 543.1 μmol·g^-1·h^-1的超高CO產率。同時，理論計算與壓-光催化實驗相結合表明MoS₂在振動作用下的能帶位置始終無法偏移至滿足CO₂到CO的還原電勢的位置，進一步證實壓電催化機制與能帶位置無關。此外，通過自行設計的原位反應池裝置，解析了PECRR中CO₂的吸入與轉化過程：MoS₂納米片在振動下表現出強烈的“呼吸”效應，能通過肉眼觀察到CO₂氣體的吸入，最終完成從CO₂捕獲到轉化的完整碳循環鏈。本工作揭示壓電催化的機制以及PECRR表面反應演化新現象和新規律。

該研究得到國家自然科學基金、重慶市自然科學基金、重慶市研究生科研創新項目等的支持。

文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202300027

圖示：窄帶隙壓電催化劑策略示意圖