聚合物涂层保护MXene，提高二氧化碳转化为甲烷的产量

据Phys.org报道，DGIST（大邱庆北科学技术院）能源科学与工程系印秀一教授领导的研究团队开发了一种提高MXene稳定性的光催化技术。MXene是一种具有优异导电性的二维纳米材料。该团队与韩国交通大学印仁植教授、汉阳大学李泰京教授以及泰国朱拉隆功大学Soorathep Kheawhom教授领导的研究组合作。

据Phys.org报道，MXene暴露于水和氧气时容易氧化，从而降低其性能。该团队采用了一种表面改性技术，将有机聚合物键合到MXene表面，形成保护层。Phys.org报道称，这种包覆材料即使在水存在的环境中也能保持稳定性能。

该团队将表面改性MXene（f-MXene）与还原态TiO₂（RT）以及铜（Cu）纳米颗粒结合。还原态TiO₂在光照下会引发化学反应。光催化剂是一种利用光驱动化学反应的材料。据Phys.org报道，MXene促进电子转移，即电子的移动，而铜则促进将二氧化碳转化为甲烷的反应。

据Phys.org报道，实验结果显示，Cu/f-MXene/RT光催化剂产生了18.1 μmol/g（微摩尔/克）甲烷，约为单独使用RT性能的200倍。Phys.org报道称，实验和理论计算证实了表面改性MXene和铜纳米颗粒如何促进电子转移并促进甲烷生成。

印秀一表示，这项研究通过控制MXene的表面，同时提高了光催化剂的稳定性和二氧化碳转化性能；他称MXene易受水和光的影响。他说，团队预计这项技术将用于碳资源转化，即利用阳光将二氧化碳转化为甲烷等有用燃料。

这篇由Dongyun Kim等人撰写的论文题为《用于增强光催化CO₂还原的表面功能化MXene》，发表在《先进能源材料》上，DOI为10.1002/aenm.71560。Phys.org表示，其文章由大邱庆北科学技术院提供。