自然光合作用是通过连续的水分解和二氧化碳还原反应进行的，是一种有效的二氧化碳转化策略。

有鉴于此，中科院长春应化所WangYing和陕西科技大学李英宣等人，通过使用等离激元Bi作为电子-质子转移介体，可以模拟光合作用以提高CO₂-CO转化率。

本文要点

1）用Bi电极对H₂O进行电还原可同时产生O₂和储氢的Bi（Bi-Hx）。随后将获得的Bi-Hx用于在光照射下生成电子-质子对，以将CO₂还原为CO; 同时，Bi-Hx还原为Bi，完成催化循环。

2）这种两步策略避免了O₂的分离，并且在没有牺牲试剂和助催化剂的情况下，CO的生产效率为283.8μmolg^-1 h^-1，是纯Bi的9倍。

3）理论/实验研究证实，这种优异的活性归因于形成的Bi-Hx中间体改善了电荷分离，降低了CO₂还原过程中的反应壁垒。

参考文献：

Li, Y., Hui, D., Sun, Y. et al. Boosting thermo-photocatalytic CO₂ conversion activity by using photosynthesis-inspired electron-proton-transfer mediators. Nat Commun 12, 123 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-020-20444-1

https://doi.org/10.1038/s41467-020-20444-1