ZIF衍生CoOx/B改性g-C3N4双活性位点协同催化实现温和条件下CO2高效环加成

研究人员通过沉积法制备CoOx/BCN催化剂，在无溶剂温和条件(80°C, 0.8MPa)下与KI协同催化CO2环加成反应，获得98%的环状碳酸酯产率和99%选择性，且循环6次后仍保持93%以上活性。该研究为CO2资源化利用提供了新型高效催化剂设计思路。

　　

这项突破性研究展示了如何通过精妙的双活性位点设计实现温室气体变废为宝。科研团队采用ZIF金属有机框架衍生的钴氧化物(CoO_x)与硼掺杂石墨相氮化碳(B-modified g-C₃N₄)复合，构建出具有协同效应的催化系统。

在接近室温的温和条件下(80°C，约8个大气压)，这种新型催化剂与碘化钾(KI)搭档，如同分子级别的"魔术师"，将顽固的CO₂分子和环氧化物高效转化为高附加值环状碳酸酯，转化率高达98%。秘密在于硼掺杂形成的─NB(OH)₂基团像"分子钳"一样活化环氧化物，而CoO_x与载体的相互作用产生大量氧空位，成为捕获CO₂的"分子陷阱"。

原位红外光谱(in situ DRIFTS)捕捉到碳酸盐中间体的存在，揭示了反应机理。更令人振奋的是，这个催化剂经过六次循环仍保持93%以上的活性，就像"分子马拉松选手"般持久。该研究不仅为碳减排提供了新工具，更开创了双活性位点催化剂设计的新范式。