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光催化二氧化碳與水轉(zhuǎn)化為碳質(zhì)燃料是二氧化碳管理和太陽(yáng)能利用的理想策略，但其效率仍然不理想。有鑒于此，福州大學(xué)王心晨教授、汪思波教授等報(bào)道將Ru單原子（SAs）和Ru納米粒子（NPs）分別通過(guò)平面內(nèi)Ru-N₄配位和界面Ru-N化學(xué)鍵修飾在聚己烷酰亞胺PHI上，實(shí)現(xiàn)了高效和持久的CO₂光化學(xué)還原。

本文要點(diǎn)：

（1）

該催化劑的CO產(chǎn)率高達(dá)32.8 μmol h^-1，在800 nm處的表觀量子效率達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的0.26%，并生成具有價(jià)值H₂O₂。Ru SAs調(diào)控PHI的電子結(jié)構(gòu)，促進(jìn)面內(nèi)電荷向Ru NPs轉(zhuǎn)移，在界面處形成內(nèi)置電子場(chǎng)，引導(dǎo)電子空穴分離，并將受激電子從Ru-PHI向Ru NPs移動(dòng)。同時(shí)，Ru SA在PHI中引入雜質(zhì)能級(jí)，產(chǎn)生長(zhǎng)波長(zhǎng)的光吸收，而Ru NPs能夠增強(qiáng)CO₂的吸附/活化，加快CO的脫附。Ru的這些作用能夠保證CO₂還原為CO。

（2）

基于原位漫反射FTIR光譜和DFT理論計(jì)算，發(fā)現(xiàn)催化劑還原CO₂反應(yīng)的過(guò)程遵循CO₂→*CO₂→*COOH→*CO→CO的途徑。

參考文獻(xiàn)

Bo Su, Sibo Wang, Wandong Xing, Kunlong Liu, Sung-Fu Hung, Xiong Chen, Yuanxing Fang, Guigang Zhang, Huabin Zhang, Xinchen Wang, Synergistic Ru Species on Poly(heptazine imide) Enabling Efficient Photocatalytic CO2 reduction with H2O Beyond 800 nm, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202505453

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202505453