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光催化還原CO₂制備CH₄是直接將溫室氣體轉化為化學品的可持續路線，但是由于光催化還原CO₂反應的熱力學和動力學挑戰，導致光催化還原CO₂制備CH₄面臨巨大挑戰。

有鑒于此，阿卜杜拉國王科技大學張華彬教授等報道構筑Ru-O_v活性位點，實現了改變光催化還原CO₂的產物選擇性。

本文要點：

（1）

通過修飾不飽和Ru單原子位點的方式，在TiO₂表面構筑Ru-O_v活性位點，這種活性位點能夠穩定關鍵的反應中間體、促進局部傳質的雙功能。

（2）

通過原位光譜表征和DFT理論計算，表明氧空穴（O_v）位點阻礙*CO脫附，Ru促進抽取質子。這種Ru-O_v結構不僅降低反應的整體活化能，而且改變反應路線，將產物從CO變成CH₄。Ru-O_v/TiO₂在光催化還原CO₂的反應中比TiO₂的CH₄產率提高195.4倍，而且CH₄選擇性提高81 %。

參考文獻

Chengyang Feng, Miao Hu, Shouwei Zuo, Jun Luo, Pedro Casta?o, Yuanfu Ren, Magnus Rueping, Huabin Zhang, Ru-O_V Site-Mediated Product Selectivity Switch for Overall Photocatalytic CO₂ Reduction, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202411813

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202411813