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光熱CO₂轉化為乙醇為實現凈零碳管理提供了可持續的解決方案。然而，嚴重的載流子復合和較高的C-C耦合能壘導致乙醇生成性能不佳。

在這里，馬克斯普朗克微結構物理研究所馮新亮教授，中科大Yongfu Sun報道了一種Cu/Cu₂Se-Cu₂O異質結納米片陣列，在可見光-近紅外光下無需外部加熱即可獲得良好的乙醇產量。

文章要點

1）Z型Cu₂Se-Cu₂O異質結構為CO₂還原和水氧化提供了空間分離的位點，并提高了載流子傳輸效率。Cu₂Se納米片誘導的微反應器提高了中間體（CH₃*和CO*）的局部濃度，從而促進了C-C耦合過程。Cu₂Se納米片的光熱效應將系統的溫度升高到200 °C左右。

2）通過協同電子和熱流，我們實現了149.45 μmol g^-1 h^-1的乙醇生成率，電子選擇性為48.75%，表觀量子產率為0.286%。

研究工作可以為開發利用太陽能將二氧化碳轉化為多碳化學物質的光熱催化劑提供啟發。

參考文獻

Li, X., Li, L., Chu, X. et al. Photothermal CO2 conversion to ethanol through photothermal heterojunction-nanosheet arrays. Nat Commun 15, 5639 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-49928-0

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49928-0