发展高性能的高丰度元素CO₂还原光催化剂对于人工光化学合成非常吸引人，用于CO₂光化学还原的催化剂需要三个组分：氧化还原光敏剂，用于实现电子供体向催化剂进行电子转移；能够接收多个电子的催化剂用于CO₂还原；供电子体。

目前虽然发展了多种高丰度金属化合物用于CO₂还原，但是使用高丰度金属组分的化合物作为氧化还原光敏剂相关进展非常少见。而且这些高丰度金属元素构建的光敏剂分子通常性质无法达到Ru^II，Re^I，Ir^III，Os^II等贵金属光敏剂的效果。

有鉴于此，东京工业大学Hiroyuki Takeda、Osamu Ishitani等报道合成了双核Cu^I复合物分子光敏剂，复合物由通过-C₄H₈-分子链相连的二亚胺和二苯基膦修饰的Cu^I，含有p-CF₃取代基Cu^I二聚体分子在光催化敏化CO₂还原反应中表现了较好的催化氧化还原活性。

本文要点：

（1）

通过双核Cu^I与Fe^II(dmp)₂(NCS)₂ (dmp=2,9-二甲基-1,10-菲咯啉)作为催化剂配合，CO₂还原为CO的量子产率达到14.1 %。这种效果是目前使用高丰度元素催化剂的光催化反应体系中最好的其中一个。

（2）

本文发展的Cu双核催化剂具有较好的稳定性，在48 h连续的光催化反应后在溶液中80 %的催化剂得以保留，双核Cu^I催化剂的TON_CO=778。对比发现，双核Cu催化剂的稳定性比单核Cu催化剂的稳定性更高。

参考文献

Hiroyuki Takeda*, Yu Monma, and Osamu Ishitani*, Highly Functional Dinuclear Cu^I-Complex Photosensitizers for Photocatalytic CO₂ Reduction, ACS Catal. 2021, 11, 11973–11984

DOI: 10.1021/acscatal.1c03336

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c03336