JACS：水微液滴中SiO2驱动CO2还原

本文研究了SiO2在水微液滴中驱动CO2还原的路径。背景方面，CO2作为温室气体对全球变暖和海洋酸化有重要影响，但其环境影响尚不明确。研究目的是探索SiO2在温和条件下高效还原CO2为甲酸等产物的机理。研究结果表明，SiO2能够以3.24 mmol g-1 h-1的速率还原CO2，超过有机胺吸附剂或金属催化剂。通过Bonn–Oppenheimer分子动力学模拟发现，气相-水界面的H2O·-将CO2还原为CO2·-自由基，随后生成HCOO-。此外，SiO2纳米粒子分解暴露的新鲜表面持续促进CO2转化。这一发现不仅解释了酸雨和气溶胶的形成过程，还为高效CO2利用技术提供了新思路。