利用太陽能將CO2還原為C2+產物是實現碳中和一條頗有吸引力的途徑，但是由于緩慢的電子轉移以及復雜的C-C偶聯，如何在非Cu催化劑的界面利用CO2和H2O高選擇的生成乙烯仍然具有非常大的挑戰。新加坡國立大學劉斌林志群/南京大學鄒志剛姚穎方等合作者在富含硫缺陷的MoSx/Fe2O3納米片光催化劑內，通過構造界面缺陷實現串聯的仿生Mo-Fe催化活性位點，進行不對稱C-C偶聯實現高效的光催化CO2還原制備乙烯，且無需Cu、貴金屬、和犧牲試劑。（1）界面S缺陷可以導致相鄰不飽和配位S原子形成Fe-S化學鍵，而且可以作為準連續的中間能級，構建快速的Z型電子轉移通道。這種S缺陷還能夠引起強烈的界面耦合相互作用，生成類似固氮酶的Mo-Fe雙位點結構。（2）該仿生的Mo-Fe活性位點可以通過d-p雜化抑制相鄰的*CO和*COH之間的靜電排斥，將C-C耦合調整為熱力學有利的過程，最終實現非對稱的C-C耦合制備乙烯。
Figure 1. MoSx/Fe2O3納米片的設計和形貌表征。
Figure 2. MoSx/Fe2O3納米片的光催化CO2還原過程。這種生物啟發的策略為界面電子轉移的優化和設計提供了一個新的理解和視角，并進一步擴大了目前使用非貴金屬和非銅材料進行CO2和H2O光還原的選擇范圍。Wentao Song, Cheng Wang, Yong Liu, Kok Chan Chong, Xinyue Zhang, Tie Wang, Yuanming Zhang, Bowen Li, Jianwu Tian, Xianhe Zhang, Xinyun Wang, Bingqing Yao, Xi Wang, Yukun Xiao, Yingfang Yao,* Xianwen Mao, Qian He, Zhiqun Lin,* Zhigang Zou,* and Bin Liu*. https://doi.org/10.1021/jacs.4c10023.
