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【24h】

A Heterogeneous Carbon Nitride-Nickel Photocatalyst for Efficient Low-Temperature CO_2 Methanation

机译：一种高效的低温CO_2甲烷化的非均相氮化碳-镍光催化剂

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The Sabatier reaction, i.e., the hydrogenation of CO2 to methane (CH4) using hydrogen (H-2), constitutes a potentially scalable method to store energy in a product with a high energy density. However, up to today, this reaction has been mainly thermally driven and conducted at high temperatures (typically 400-600 degrees C). Using light as a renewable energy source will allow for a more sustainable process by lowering the reaction temperature. Here, it is demonstrated that Ni nanoparticles support on graphitic carbon nitride (g-CN) are a highly efficient and stable photocatalyst for the gas-phase CO2 methanation at low temperature (150 degrees C). Detailed mechanistic studies reveal a very low activation energy for the reaction and high activity under visible light, leading to a remarkable and continuous CH4 production of 28 mu mol g(-1) h(-1) of CH4 for 24 h.
机译：Sabatier反应，即使用氢（H-2）将CO2加氢成甲烷（CH4），构成了一种潜在的可扩展方法，可将能量存储在具有高能量密度的产品中。然而，直到今天，该反应主要是热驱动并在高温（通常为400-600℃）下进行。使用光作为可再生能源将通过降低反应温度来实现更具可持续性的过程。在此，证明了在石墨碳氮化物（g-CN）上负载的镍纳米粒子是用于低温（150摄氏度）气相CO2甲烷化的高效且稳定的光催化剂。详细的机理研究表明，该反应的活化能非常低，在可见光下具有很高的活性，从而导致在24小时内产生显着且连续的CH4，产生28μmol g（-1）h（-1）的CH4。

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