Bi₁-O-Bi₂界面光催化剂

制乙酸选择性超九成

通过外延生长在BNO/BOB界面构建晶格内键合不对称位点，促进C─C偶联，将CO₂高选择性光还原为乙酸。

Zhiwei, Shao · 叶财超 · Zhang, Yi · Wu, Yao · 熊君 · Li, Molly Meng Jung · 江伟 · Di, Jun

Angewandte Chemie - International Edition 2026

具体参数

光催化 CO₂ 转化为乙酸的速率

{'zh': '192.3', 'en': '192.3'} µmol·g⁻¹·h⁻¹

乙酸选择性

{'zh': '91.4', 'en': '91.4'} %

表观量子效率（380 nm）

{'zh': '9.49', 'en': '9.49'} %

表观量子效率（400 nm）

{'zh': '6.57', 'en': '6.57'} %

技术优势

打开 C─C 偶联

不对称电荷再分布中和相邻 CO* 中间体间的静电排斥，并通过 Bi 位点的 d-π 电子反馈稳定 OCCO* 过渡态，降低 C─C 偶联能垒。

弱化 C─O 键

高能电子占据 CO* 中间体的 2π 反键轨道，显著削弱 CO* 中的 C─O 键，利于后续氢化。

高选择性制乙酸

乙酸选择性达 91.4%，避免了过度还原或其他 C₂ 副产物。

显著的量子效率

在 380 nm 和 400 nm 处表观量子效率分别达 9.49% 和 6.57%。

应用场景

• CO₂光还原：利用该催化剂将 CO₂ 还原为高值 C₂ 产物乙酸，实现碳循环利用。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将太阳能转化为化学能，实现 CO₂ 高选择性转化。
• 光催化有机合成：通过光催化偶联将 CO₂ 定向合成乙酸，避免复杂多步合成。