光能轉化為燃料被視為減少對化石燃料依賴的有吸引力的途徑。在這種背景下，通過將光子轉化為熱量來驅動催化反應的光熱催化是一種非常有前途的方法。光熱催化性能主要由三個關鍵因素決定：最大化的太陽能吸收、最小化的熱發射和催化劑的優良催化性能。然而，以往的研究主要集中于提高太陽能吸收和催化劑性能，而在很大程度上忽略了對熱發射的優化。基于此，南京大學的Jia Zhu和Bin Zhu等人開發了一種光選擇性催化劑設計Ti?C?T? Janus結構，該設計能夠同時實現最小化熱發射、最大化太陽能吸收和優良的催化活性，從而實現了出色的光熱催化性能。在應用于Sabatier反應和逆水煤氣反應（RWGS）作為演示時，光選擇性催化劑通過減少催化劑的熱發射提高了大約300%的催化活性。
文章要點：
(1) 研究展示了光選擇性催化劑設計能夠實現最小化熱發射和最大化太陽能吸收，從而提高光熱催化性能。
(2) 研究表明，在Sabatier反應和逆水煤氣反應中，所設計的光選擇性催化劑顯著提高了催化活性，達到了2 W cm?2光強度下的3317.2 mmol gRu?1h?1的CO?甲烷化產率，創造了無活性載體催化劑的性能記錄。
參考資料：
Yang, Z., Wu, ZY., Lin, Z. et al. Optically selective catalyst design with minimized thermal emission for facilitating photothermal catalysis. Nat Commun 15, 7599 (2024). 10.1038/s41467-024-51896-4
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51896-4
