设计高效稳定的光催化剂，且无需牺牲试剂或额外的光敏剂即可实现稳健的CO2还原仍具有挑战性。南洋理工大学Zheng Liu、江苏大学Jiexiang Xia和中科大Li Song团队成功在Bi3O4Br原子层中掺入分离的单原子Co构建Co-Bi3O4Br催化剂。Bi3O4Br中的钴单原子有利于电荷转移、载流子分离、CO2吸附和活化。它可以通过稳定COOH*中间体来降低CO2活化能垒，并调节从吸附的中间COOH *的形成到CO *解吸的限速步骤。利用钴单原子和二维超薄Bi3O4Br原子层，优化的催化剂可以进行光驱动的CO2还原，选择性CO生成速率为107.1 μmol g-1 h-1，大约比原子层Bi3O4Br和块状Bi3O4Br高4和32倍。
Jun Di, Chao Chen, Shi-Ze Yang, Shuangming Chen, Meilin Duan, Jun Xiong, Chao Zhu, Ran Long, Wei Hao, Zhen Chi, Hailong Chen, Yu-Xiang Weng, Jiexiang Xia, Li Song, Shuzhou Li, Huaming Li, Zheng Liu, Isolated single atom cobalt in Bi3O4Br atomic layers to trigger efficient CO2 photoreduction, Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-10392-w
