单原子光催化剂目前正受到越来越多的关注，这是因为该过程中能够一定的设计方法能够有效的最大效率的对一些原子进行最大化的利用，其中特别是在富含N原子的氮化碳通常广泛的用于单原子催化剂的基底材料，但是在g-C₃N₄基底引入单原子催化剂进行提高催化活性的方法有较大的限制，这是因为无定形的g-C₃N₄材料的结构调控和缺陷位点数目控制困难。有鉴于此，电子科技大学向全军等报道了通过molten盐和回流方法合成单原子Cu负载的晶化C₃N₄（Cu-CCN），该材料在光催化CO₂还原反应中展现了较高的选择性和反应活性，并且该光催化反应无需任何共催化剂或牺牲剂。

本文要点：

（1）

在该Cu-CCN中，Cu位点作为吸附CO₂的位点，因此催化剂对CO₂的吸附得以改善。机理研究结果显示，在Cu-CCN催化剂表面进行的CO₂转化为CH₄的过程是熵增加过程，但是CO₂转化为CO的过程是熵降低过程。因此，这种Cu-CCN催化剂对CO₂还原为CO的选择性较高，接近100 %。

（2）

通过原位FTIR，X射线吸收，DFT计算模拟方法对反应机理进行研究，作者为深入理解光催化剂的设计、改善反应物的催化性能提供了更加深入的理解。

参考文献

Yang Li, Baihai Li, Dainan Zhang, Lei Cheng, and Quanjun Xiang*

Crystalline Carbon Nitride Supported Copper Single Atoms for Photocatalytic CO2 Reduction with Nearly 100% CO Selectivity, ACS Nano. 2020

DOI：10.1021/acsnano.0c04544

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c04544