从可再生生物乙醇中光催化联产增值多碳化合物和氢气是一种环保和可持续工业生产工艺，但由于生物乙醇脱氢的困难，光催化联产仍然是一个巨大的挑战。
近日，北京大学郭少军教授报道了在一系列不同硫、磷配位金属单原子负载型CdS光催化剂的第一性原理模拟的指导下，设计了一种原子分散在CdS纳米棒上的Pd-P3物种（PdPSA-CdS），用于高活性光催化乙醇脱氢为C6化合物（1，1-二乙氧基乙烷，DIE）和H2。
文章要点
1）X射线吸收近边结构（XANES）和理论模拟结果显示，PdPSA-CdS中部分还原的Pd活性位点通过金属-载体相互作用效应和Pd-P配位效应具有Pd 4d和P 3p的未占据杂化态，这与高度还原的S配位Pd单原子（PdSSA）或Pd纳米颗粒中的Pd杂化中心完全不同。原位衰减全反射红外光谱和理论模拟表明，其不仅可以增强乙醇对Pd 4d和P 3p未占据杂化态的电子转移，从而激活O-H和C-H键，而且可以保证Pd位点具有合适的制氢活性。
2）实验结果显示，PdPSA-CdS具有极高的光催化活性（35.1 mmol g-1 h-1），选择性接近100%，比富电子的PdSSA或负载Pd纳米颗粒的CdS高3倍。此外，PdPSA CdS的活性远高于其它P/S配位金属（Ru、Rh、Ir、Pt、Co、Ni）单原子负载的CdS纳米棒的活性。
参考文献
Zhou et al., Partially reduced Pd single atoms on CdS nanorods enable photocatalytic reforming of ethanol into high value-added multicarbon compound, Chem (2021)
DOI：10.1016/j.chempr.2021.01.007
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2021.01.007
