近日，鄭州大學(xué)河南先進(jìn)技術(shù)研究院綠色催化研究所李俊博士研究小組在人工光合作用領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果以“Interfacial Engineering of Bi19Br3S27 Nanowires Promotes Metallic Photocatalytic CO2 Reduction Activity under Near-Infrared Light Irradiation”為題發(fā)表在化學(xué)類(lèi)頂尖期刊《Journal of the American Chemical Society》上，并被選為封面文章進(jìn)行報(bào)道。論文第一作者為河南先進(jìn)技術(shù)研究院李俊博士，武漢大學(xué)潘文鳳為共同第一作者，通訊作者為鄭州大學(xué)化學(xué)學(xué)院劉巧云博士和南方科技大學(xué)陳洪研究員，鄭州大學(xué)河南先進(jìn)技術(shù)研究院為第一完成單位。

人工光合作用可以通過(guò)將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)/燃料被認(rèn)為是解決能源和環(huán)境危機(jī)的理想技術(shù)。由于較大的C=O鍵能（約750 kJ mol-1），使得光催化CO2的轉(zhuǎn)化非常具有挑戰(zhàn)性。本工作，通過(guò)堿刻蝕策略對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行表界面重構(gòu)，獲得表面具有多元缺陷和氧摻雜的半導(dǎo)體光催化材料，在沒(méi)有任何犧牲劑和助催化劑的條件下顯示了增強(qiáng)的近紅外光響應(yīng)的光催化CO2還原生成高價(jià)值的太陽(yáng)能燃料化學(xué)品的性能。實(shí)驗(yàn)證明了引入的缺陷和氧元素有效地增強(qiáng)了半導(dǎo)體材料對(duì)太陽(yáng)光的吸收和CO2的吸附，同時(shí)降低了CO2的活化能，理論計(jì)算從原子尺度解釋了的催化劑的表界面結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性之間的構(gòu)效關(guān)系。這項(xiàng)工作為開(kāi)發(fā)高性能的近紅外光驅(qū)動(dòng)的硫基光催化劑提供了獨(dú)特的表界面工程策略，為有效利用近紅外范圍的太陽(yáng)光和為實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)提供了一定的參考價(jià)值。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后科學(xué)基金和鄭州大學(xué)青年拔尖人才專(zhuān)項(xiàng)基金等的支持。

全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c01109