硼掺杂二维CoB/NC纳米片实现低浓度CO2高效光热催化环加成

为解决低浓度CO2光催化转化中吸附与活化效率低的问题，研究人员通过硼掺杂策略构建了二维CoB/NC纳米片催化剂。最优催化剂CoB/NC-0.3(900,1)在0.15 bar低CO2分压下，3小时内实现环氯丙烷环加成98%产率，活性较未掺杂材料提升9倍，为CO2资源化利用提供了新型光热协同催化方案。

　　

这项突破性研究展示了超薄钴硼氮碳(CoB/NC)纳米片在驱动稀薄二氧化碳(CO₂)光热催化方面的卓越性能。通过精妙的硼(B)掺杂策略，研究团队成功改造了钴(Co)活性中心的配位环境，赋予材料双重优势：既具备路易斯酸(Lewis acid)活性位点，又拥有独特的二维结构。

在0.15巴的低CO₂压力条件下，优化后的CoB/NC-0.3(900,1)催化剂展现出惊人的催化效率——仅需3小时光照就能将环氧氯丙烷转化为碳酸氯丙烯酯，产率高达98%。这比传统钴氮碳(Co/NC)催化剂的性能跃升了9倍！秘密在于硼的引入显著增强了CO₂的吸附与活化能力，同时材料优异的光热效应促进了热电子(hot electrons)的产生。

机理研究表明，这些高能电子如同"分子剪刀"，既能促进环氧化物的开环中间体形成，又能协同激活CO₂分子。该工作不仅为稀薄CO₂的高值化转化提供了创新解决方案，更开辟了通过配位工程设计二维光热催化剂的新思路。