催化剂的界面电子浓度能够显著影响光催化反应效率，尤其对于光催化CO₂还原反应而言，该反应中包括多个电子过程。有鉴于此，西南石油大学周莹等报道了一种新颖的概念，在Au修饰的CdS催化剂中界面电子浓度调控，首次实现了将电子聚集在空位位点，而不是Au原子位点上。

本文要点：

（1）

当电子聚集在空位上，CO₂气体分子的吸附形式从物理吸附转变为化学吸附。而且，通过Au纳米粒子粒径能够控制界面电子密度。

（2）

当Au纳米簇的粒径降低至单个Au原子，Au 5d轨道和S 2p轨道之间实现了更好的杂化，促进光生电子转移到界面上，能够在CO₂还原过程中具有更多可利用的电子。因此，单原子Au/Cd_1-xS催化剂产物生成速率比原来的Cd_1-xS催化剂活性提高了113倍。

参考文献

Cao, Y., Guo, L., Dan, M. et al. Modulating electron density of vacancy site by single Au atom for effective CO₂ photoreduction. Nat Commun 12, 1675 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-21925-7

https://www.nature.com/articles/s41467-021-21925-7