近日,我校發(fā)光材料與信息顯示研究院、材料科學(xué)與工程學(xué)院陳凱凱與魏展畫(huà)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際著名期刊Nature Communications上發(fā)表了題為“Amino-substituted triazatriangulenium photosensitizers for CO2 capture and aminocarbonylation to amides”的研究論文。

利用太陽(yáng)能將二氧化碳(CO2)直接轉(zhuǎn)化為高附加化學(xué)品,是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。該研究開(kāi)發(fā)出一種新型?胺基修飾的三氮雜三角烯有機(jī)光敏劑(A-TATA),實(shí)現(xiàn)了CO2的高效捕獲與光催化還原,并進(jìn)一步串聯(lián)轉(zhuǎn)化為高附加值酰胺類(lèi)化合物,為CO2資源化利用提供了創(chuàng)新解決方案。
A-TATA光敏劑能夠捕獲二氧化碳形成氨基甲酸,在反應(yīng)位點(diǎn)附近形成局域CO2儲(chǔ)庫(kù),顯著提升局部CO2濃度及反應(yīng)效率,并降低催化劑還原CO2的起始電位。在不使用貴金屬的條件下,該光催化體系展現(xiàn)出卓越的CO2還原性能:CO周轉(zhuǎn)數(shù)高達(dá)33,976,選擇性達(dá)98%,量子產(chǎn)率為51%。進(jìn)一步利用原位生成的CO,無(wú)需分離即可直接進(jìn)行后續(xù)氨基羰基化反應(yīng),高效合成重要化工原料酰胺類(lèi)化合物。該串聯(lián)過(guò)程原子利用率達(dá)85%,且可在無(wú)溶劑條件下運(yùn)行,體現(xiàn)了綠色高效理念。
該研究不僅開(kāi)發(fā)了低成本、高性能的新型有機(jī)光敏劑A-TATA,更創(chuàng)新性地示范了“CO2捕獲-轉(zhuǎn)化-利用”一體化策略,為利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)CO2直接合成高附加值化學(xué)品開(kāi)辟了新途徑。

該研究工作在陳凱凱講師、魏展畫(huà)教授的指導(dǎo)下完成,我校2022級(jí)碩士研究生郝思偉為該論文的第一作者。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廈門(mén)市自然科學(xué)基金及華僑大學(xué)科研基金資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-61229-8
(責(zé)編:林涵)