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利用太陽能光催化過程，將溫室氣體二氧化碳轉化為燃料，有望降低對化石燃料的依賴。光熱催化二氧化碳轉化是實現這一目標的潛在高效途徑，但是目前還亟需能夠更加有效收集和利用太陽能的光催化劑。

近日(ri)，蘇州大學功能(neng)納米與(yu)軟物(wu)質研究院張曉宏教授、何樂(le)教授和(he)多(duo)倫多(duo)大學Geoffrey A.Ozin教授團隊合作報道了一種“納米溫室效應”增強的(de)新型催(cui)化(hua)劑結構，大幅提(ti)升了光(guang)(guang)熱(re)轉換效率和(he)光(guang)(guang)熱(re)催(cui)化(hua)性能(neng)。

該催化(hua)劑由多(duo)孔(kong)二氧化(hua)硅包裹的(de)(de)鎳(nie)納米(mi)顆粒組成(cheng)(Ni p-SiO2)，在光(guang)照條件下(xia)鎳(nie)顆粒迅速被加熱至(zhi)較高的(de)(de)溫度，而二氧化(hua)硅殼(ke)層起到了類似于地球(qiu)溫室氣體的(de)(de)作用(yong)，減(jian)少(shao)了鎳(nie)催化(hua)劑向周圍環境的(de)(de)熱輻(fu)射(she)散熱，從而實現了極高的(de)(de)光(guang)熱效應(ying)。

此(ci)外，二氧化(hua)硅殼層的(de)空間(jian)限(xian)域效(xiao)應(ying)還(huan)增強了鎳納米顆(ke)粒(li)在高溫反(fan)應(ying)條件下的(de)抗燒結和積碳能力，催化(hua)劑活性和壽(shou)命(ming)顯著提升。本工作揭(jie)示了影響(xiang)光熱催化(hua)劑效(xiao)率的(de)新因(yin)素，為高效(xiao)光熱催化(hua)體系的(de)設計(ji)提供了新的(de)思路(lu)。

該成果以“Greenhouse-inspired supra-photothermal CO2 catalysis”為題發表在Nature Energy上。蘇(su)州大學博士(shi)研究(jiu)生蔡木錦(jin)、吳(wu)之怡(yi)以及博士(shi)后(hou)李(li)曌(zhao)是(shi)該文的共(gong)同(tong)第(di)一作者。

本工(gong)作得(de)到(dao)國家自然科(ke)學基金（51920105005,51802208,21902113,51821002,91833303）和江蘇省(sheng)自然科(ke)學基金（BK20200101）的資助。