在大规模工业生产中，将二氧化碳（CO₂）化学固定为增值有机物被认为是一种具有竞争力和可行性的方法，此过程需要具有促进CO₂活化的催化剂。

近日，中科大谢毅院士，张晓东教授报道了以Cu₂O/Cu纳米片为模型体系，提出通过构建超薄面内异质结构获得丰富的Lewis酸-碱位点，可以增强CO₂吸附并作为活性位点实现高效的CO₂活化。

文章要点

1）理论模拟显示了Cu₂O/Cu界面上的Lewis酸-碱位点，以及与Cu₂O纳米片相比更强的CO₂吸附。

2）研究人员一系列的表征，包括XRD、AFM、HRTEM和SAED，证实了平面异质结构和Cu₂O/Cu纳米片上丰富界面的存在。更重要的是，原位DRIFTS和准原位XPS揭示了在DMC合成反应过程中， Cu₂O/Cu纳米片表面上CO₂到·CO₂^-物种的活化。

3）得益于异质界面上丰富的Lewis酸-碱位点，Cu₂O/Cu纳米片在温和的条件下表现出高效的CO₂生成DMC的性能，转化率高达28%，选择性接近100%。

这一工作不仅为设计高效的CO₂活化催化剂提供了一条切实可行的途径，而且对CO₂的固定机理也有了深刻的认识。

参考文献

Sen Jin, et al, Ultrathin in-plane heterostructures for efficient CO₂ chemical fixation, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202113411

https://doi.org/10.1002/anie.202113411