光催化二氧化碳（CO₂）还原为太阳能燃料或精细化学品是丰富能源供应和减少温室气体排放的一条极有前途的途径。然而，用纯H₂O或牺牲剂进行CO₂光还原的传统反应体系往往存在催化效率低、稳定性差或原子经济性差等缺点。近年来，将光催化CO2转化与选择性有机合成结合到一个反应体系中的研究展现了一种能够充分利用光生电子和空穴来实现可持续经济和社会发展目标的有效途径。

近日，福州大学徐艺军教授综述了基于多相光催化的CO2稳定化与有机物合成结合的协同光氧化还原反应体系的研究进展。

文章要点

1）作者重点总结了多相光催化在CO₂稳定化与有机合成耦合方面所取得的关键进展，并对这种基于光氧化还原耦合策略的热力学、动力学和机理进行了概述。综述了典型的各种反应，包括CO₂结合到丙酮酸、苯酚、乙酰丙酮和2,3-DHF，以及CO₂还原与醇氧化、不饱和C-C键转化、烃脱氢和胺氧化的耦合。这种避免使用牺牲剂的光解偶联策略能够有效利用光激发的电子和空穴来加速原子经济性，并放大CO₂转化和氧化有机合成反应之间的协同效应，从而提高整体光催化效率。

2）作者指出尽管耦合CO2稳定化和有机合成应用前景广阔，但其研究仍处于初级阶段。实验研究与实际应用之间仍存在巨大的挑战，例如，偶联反应体系仍然面临反应类型有限、活性低和对目标产物选择性差的缺点。进一步优化整体效率和扩大反应范围，以及深入研究反应机理至关重要。作者最后提出了一些个人见解，用于合理设计反应体系计，用于将CO2稳定化与有机合成相结合。

参考文献

Lan Yuan, et al, Coupling Strategy for CO₂ Valorization Integrated with Organic Synthesis by Heterogeneous Photocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202101667

https://doi.org/10.1002/anie.202101667