多相光催化并不常见，但可以为诱导新的化学转化提供独特的途径，也可以用于能量转换，即光子中的能量可以被化学键捕获。

近日，圣地亚哥州立大学Yong Yan报道了利用受控的阳离子交换反应开发了一种独特的“合并”光催化剂，其基于纳米晶（NCs）作为光吸收剂，以及促进空穴转移到NC表面结合的过渡金属Cu催化剂。

文章要点

1）研究人员通过在室温下将所制备的CsPbBr₃ NCs暴露在Cu(I)X（X=Cl，Br，I）的溶液中，轻松得到了Cu掺杂的Cu：CsPbBr₃ NCs光催化剂。

2）研究发现，基于溶液的阳离子交换反应在NC表面产生了Cu(I)活性中心，为超快的内球电子转移（ET）（约20 ps）从光吸收体到金属中心提供了途径，并代表了一种独特的方法，不同于采用通过光诱导的外球ET进行操作的双重共催化系统。

3）复合催化剂既包括Cu位点过渡金属催化中心，又含具有光活性的光吸收剂。其中，Cu位点起着两个重要的作用：i）与基底配位；ii）吸引钙钛矿NCs的价带（VB）上的光生空穴，从而导致结合底物的顺序氧化。得益于这一独特的Cu活性中心，多相光催化剂可用于合成TON（周转数）在44600以上的N−N杂环配合物。

该光催化剂易于通过可控的阳离子交换反应制备，为多相光催化提供了新的机会。

参考文献

Jovan San Martin, et al, A Nanocrystal Catalyst Incorporating a Surface Bound Transition Metal to Induce Photocatalytic Sequential Electron Transfer Events, J. Am. Chem. Soc., 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c00503

https://doi.org/10.1021/jacs.1c00503