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由于甲醇具有高能量密度和容易存儲的優勢，因此控制人工光合成生成甲醇受到人們的廣泛關注。

有鑒于此，天津理工大學張志明、天津工業大學Jiangwei Zhang等報道通過兩步陽極化反應以及Sr誘導晶化的反應，將單原子Fe引入TiO₂/SrTiO₃納米棒，得到Fe-TiO₂/SrTiO₃，命名為Fe-TSr，表現了優異的光催化還原CO2性能，而且產物能夠在CH₃OH和CO/CH₄之間調節。

主要內容：

（1）

Fe-TSr具有單原子Fe催化位點，同時主要具有(001)晶面，因此有助于高效率的進行CO₂光化學還原反應和水氧化反應，可控的制備CH₃OH和CO/CH₄。

當催化劑放置在純水中，甲醇產量達到154.20 μmol g_cat^-1 h^-1，甲醇選擇性達到98.90 %；當催化劑不放在水中，CO/CH₄的總產量達到147.78 μmol g_cat^-1 h^-1，CO/CH₄選擇性達到99.99 %。TSr的CH₃OH產量達到TiO₂的50倍，達到TSr的3倍。

（2）

通過將催化劑從空氣中緩慢浸入水中，實現了氣-固、氣-液-固相轉變的方式，催化劑的甲醇產量能夠從~0 %變為98.9 %。催化反應中豐富的·OH和H₂O在選擇性生成甲醇中起到關鍵作用。這項工作展示了一種通過水改善光催化還原CO₂選擇性制備CH₃OH的方法。

參考文獻

Juan-Ru Huang, Wen-Xiong Shi, Shen-Yue Xu, Hao Luo, Jiangwei Zhang, Tong-Bu Lu, Zhi-Ming Zhang, Water-mediated Selectivity Control of Ch₃OH Versus CO/CH₄ in CO₂ Photoreduction on Single-Atom Implanted Nanotube Arrays, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202306906

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202306906