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蘇州大學(xué)陳金星等人《AFM》：Cu-Ru超結(jié)構(gòu)用于高效光熱轉(zhuǎn)換與塑料回收
  發(fā)布日期：2024-11-13

隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展的需求日益提升，太陽(yáng)能作為一種清潔、普遍的能源，已成為催化過(guò)程中的關(guān)鍵動(dòng)力來(lái)源。在光熱催化領(lǐng)域，等離子體金屬材料因其局部表面等離子體共振（LSPR）特性，可高效利用和轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能，受到了廣泛關(guān)注。然而，具有強(qiáng)LSPR特性的金和銀等貴金屬材料的高昂成本限制了其應(yīng)用規(guī)模，促使研究者們探索性價(jià)比更高的替代方案。銅（Cu）作為一種具備出色LSPR性能的非貴金屬，正逐步成為光熱催化的理想候選材料。盡管銅基催化劑在光熱轉(zhuǎn)換方面表現(xiàn)突出，但其催化活性相對(duì)較低，難以有效激活惰性化學(xué)鍵，這一挑戰(zhàn)推動(dòng)了研究人員設(shè)計(jì)銅-金屬（Cu-M）雜化結(jié)構(gòu)，通過(guò)引入其他活性金屬來(lái)增強(qiáng)催化效率和光熱性能。

 在此背景下，蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院的陳金星教授、曹暮寒副研究員和李超然研究員合作開(kāi)發(fā)出一種一步多元醇還原工藝，成功合成了具有等離子體性能的Cu-Ru核殼超粒子結(jié)構(gòu)。該類材料中，Cu納米粒子作為核心，Ru納米團(tuán)簇組成的超粒子結(jié)構(gòu)為殼層。通過(guò)對(duì)生長(zhǎng)機(jī)制的深入研究，該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)超結(jié)構(gòu)成分和尺寸的精確控制，最終優(yōu)化的Cu3Ru1超結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出優(yōu)異的光吸收能力和高效的光熱轉(zhuǎn)換效率，該光熱催化劑在廢棄聚乙烯（PE）和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）的光熱回收利用中表現(xiàn)出顯著效果，顯示了其在廢棄塑料的光熱升級(jí)回收中的巨大潛力。該研究以題為“Plasmonic Copper-Ruthenium Superstructure for Efficient Photothermal Conversion and Plastic Recycling”的論文發(fā)表在《Adv. Funct. Mater.》上。

全文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202417644

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