通过激子-热电子上转变过程在掺Mn量子点中生成的高能量热电子具有长程传输能力，与基于带边电子转移的传统的量子点催化剂相比，这种长程热电子传输能够促进多种光催化还原反应的效率。有鉴于此，得克萨斯农工大学Michael Nippe、Dong Hee Son等报道界面空穴传输到反应物分子中，随后热电子通过长程传输过程转移到反应中间体中，实现了高效率的氧化还原中性光催化反应，由此掺Mn-CdSSe/ZnS量子点的光催化还原反应性能通过掺杂实现大幅度改善。

本文要点：

（1）

光催化反应HCOO^-还原为CO是获取合成气的重要方法，作者发现在掺Mn量子点上该反应效率显著提高，甲酸生成CO的速率提高了2个数量级，同时保持高选择性。通过光谱表征电荷转移、计算化学研究反应中间体，作者验证了长程热电子转移到缺乏表面吸附亲和性的反应中间体因此改善CO产率的关键作用。

（2）

作者发现量子点向HCOO^-进行空穴转移生成HCOO·自由基，随后HCOO·异构生成(HOCO)·自由基，随后还原生成CO和OH^-，量子点克服了界面电子转移的缺点，向非结合在光催化剂表面的(HOCO)·自由基中间体长程热电子转移是CO产率显著提高的原因。

参考文献

Connor Orrison, Jeremy R. Meeder, Bowen Zhang, Joseph Puthenpurayil, Michael B. Hall, Michael Nippe*, and Dong Hee Son*, Efficient Redox-Neutral Photocatalytic Formate to Carbon Monoxide Conversion Enabled by Long-Range Hot Electron Transfer from Mn-Doped Quantum Dots, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c03844

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c03844