近日，我校青年教師王楷博士及其團隊在人工光合作用領域取得突破性進展，研究成果以“Atomic-level insight of sulfidation-engineered Aurivillius-related Bi2O2SiO3 nanosheets enabling visible light low-concentration CO2 conversion”為題發表于國際著名期刊《碳能源》（Carbon Energy 2022;1-11.）。Carbon Energy是由Wiley雜志社創辦的能源旗艦期刊（影響因子21.556），面向材料、化學、環境、物理及交叉學科，重點關注碳、碳減排、清潔能源等前沿領域，入選中國科技期刊卓越行動計劃。
近年來，能源危機和溫室效應日益嚴重，已成為當今世界所面臨的兩大難題。光催化作為一種綠色環保的技術，可以直接把CO2轉化成社會所需求的高附加值燃料，從而成為這世界兩大難題有效處理途徑之一。然而，如何有效利用太陽光中的可見光，在常溫、常壓下直接還原低濃度的CO2為單一組分的高附加值燃料，成為了光催化CO2還原領域的一大挑戰。同時，開發新型層狀光催化材料并從原子層面優化表面活性位點用于低濃度CO2轉化極具挑戰。
針對上述問題，王楷博士所在的3044永利集团清潔能源與催化研究組通過水熱輔助表面硫化策略合成的硫化改性[Bi2O2]2+層矽酸氧铋光催化劑，以期獲得高效的低濃度CO2還原性能。實驗表征結合理論計算從原子層面證明了表面硫化改性的矽酸氧铋納米片具有電荷富集的铋位點，擴寬了可見光譜吸收，提高了電荷轉移效率并構造出豐富的表面活性位，實現了低濃度CO2條件下CH3OH的選擇性生成。該工作有望推動低濃度CO2還原光催化材料的設計，以實現更廣泛的應用。
王楷博士為論文的第一作者兼通訊作者，3044永利集团為第一通訊單位。該工作得到了國家自然科學基金、湖北省自然科學基金、湖北省教育廳中青年人才項目等資助，與武漢理工大學、溫州大學合作完成。
作者簡介：王楷，博士，副教授（破格），碩士生導師，中國化學會會員，中國感光學會會員。2020年畢業于武漢理工大學環境科學與工程專業。目前主持國家自然科學基金青年項目、湖北省自然科學基金項目、湖北省教育廳中青年人才項目。王楷博士及其團隊主要從事碳基能源轉化以及環境淨化領域的研究，依托3044永利集团及污染物分析與資源化技術湖北省重點實驗室，開展了大量研究工作并取得一系列成果。近五年來，已發表SCI論文50餘篇，被引用2800餘次，個人H指數27。以第一作者/通訊作者在Carbon Energy（1篇），Appl. Catal., B（3篇），J. Mater. Chem. A（1篇），ACS Appl. Mater. Interfaces（2篇），J. Mater. Sci. Technol.（2篇），Chem. Eng. J.（1篇），Solar RRL（2篇）等國際權威期刊上發表論文20餘篇，其中5篇入選ESI 0.1%熱點論文，8篇入選ESI 1%高被引論文。擔任國産高質量期刊《Tungsten》青年編委。
文章鍊接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cey2.264
課題組主頁：https://www.x-mol.com/groups/Kai_Wang