单原子铜修饰ZnS光催化剂

99.8%电子选择性制丙酸

通过独特的Cu-S-Zn活性单元稳定多碳偶联中间体，实现CO₂到C₃产物的高效转化。

王丰 · 刘亚 · 郭烈锦

Advanced Materials 2024

具体参数

丙酸产率（无牺牲剂）

{'zh': '0.45', 'en': '0.45'} µmol h⁻¹

电子选择性（无牺牲剂）

{'zh': '91.2', 'en': '91.2'} %

丙酸产率（添加三乙醇胺）

{'zh': '16.9', 'en': '16.9'} µmol h⁻¹

电子选择性（添加三乙醇胺）

{'zh': '99.8', 'en': '99.8'} %

技术优势

选择性接近100%

添加三乙醇胺时电子选择性达99.8%，几乎无副反应。

直接合成丙酸

从CO₂和H₂O一步生成C₃化学品，跳过CO、乙烯等中间步骤。

偶联路径明确

鉴定了*COCOHCO、*OCCCO、*CHCHCO等多个关键C₃中间体，为理性设计提供基础。

应用场景

• CO₂光还原：高效将CO₂转化为液体燃料，减少碳排放。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，利用太阳能合成高价值化学品。
• C₃化学品合成：直接生成丙酸，替代传统石油基多步合成路线。
• 光催化有机合成：在常温常压下驱动C-C偶联，绿色合成有机分子。