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针对传统光催化二氧化碳还原太阳光利用效率受限的瓶颈挑战，科学家们Zui近提出了光热催化（photothermalcatalysis）的新思路，该过程同时利用催化剂的光化学和光热效应，拓宽了太阳光谱的利用效率，有望实现高效光-化学能转换。寻找具有优异光热转换性能的光催化剂，构筑高效光热催化体系，依然是该领域的研究前沿和热点。在本研究工作中，我们首次探索了光吸收和光热性能优良的MXene材料在光热催化中的应用潜力。发现MXene材料是优良的光热催化剂载体，不仅能分散和稳定活性金属纳米粒子，还能提升金属纳米催化剂的光利用效率，大幅提升光热催化的性能。本工作开启了MXene材料在光热催化二氧化碳还原领域的新应用，为构筑高效光热催化体系提供了新的思路。

文章简介

在国家自然科学基金重点国际（地区）合作项目的支持下，来自苏州大学的张晓宏教授、何乐教授、李超然副研究员与加拿大多伦多大学GeoffreyA. Ozin教授团队合作，近日在国际知名期刊ACSNano上发表题为“Niobiumand Titanium Carbides (MXenes) as Superior Photothermal Supportsfor CO2 Photocatalysis”的文章。文章首次报道了MXene作为光热催化剂载体的新应用，发现了MXene材料不仅可以有效分散和稳定金属纳米颗粒，还能提升金属纳米颗粒的光热催化活性，揭示了MXene材料在光热催化中的巨大潜力。

本文要点

要点一：Nb2C MXene光热性能优良，但光热催化CO2加氢性能较差

采用传统的刻蚀-剥层法合成了少层的碳化铌材料（图1a-d），尽管具有优良的光吸收和光热性能，但是其自身的H2和CO2活化能力非常差，不适合作为单组分的光热催化剂（图1e,f）。

图1. (a) 少层碳化铌纳米片(fl-Nb2C)制备过程示意图。(b)Nb2AlC前驱体，Al层刻蚀之后的多层Nb2C和少层Nb2C二维片状材料的XRD图谱。（c）少层Nb2C二维片状材料的TEM图。（d）少层Nb2C二维片状材料的AFM图。（e）少层Nb2C的光热催化二氧化碳加氢性能图。（f）少层Nb2C在不同温度梯度条件下的热催化性能图