东京理科大学Akihiko Kudo等报道通过通量法（flux method）合成了(CuGa)_0.5ZnS₂作为CO₂还原光催化剂，使用H₂O作为电子供体，通过(CuGa)_0.5ZnS₂作为光催化剂、 RGO-(CoO_x/BiVO₄)作为产氧光催化剂组装了可见光光催化体系，无需添加剂，在1 atm O₂气氛可见光催化，实现了CO₂还原为CO、同时生成H₂和O₂。当在光催化反应过程中加入NaHCO₃或者NaOH，反应中CO的产率和选择性能够提高。

本文要点：

（1）

当仅仅使用(CuGa)_0.5ZnS₂光催化剂进行光催化反应，以SO₃^2-作为电子供体，加入碱性物种（NaHCO₃或NaOH）能够提高CO₂还原反应的活性。

（2）

通过Z式光催化反应体系进行CO₂还原反应，当(CuGa)_0.5ZnS₂光催化剂没有助催化剂时，通过加入碱（NaHCO₃或NaOH）CO₂还原生成CO的选择性达到10-20 %。同时反应过程中能够生成大量O₂，说明CO₂还原反应过程中H₂O分子作为电子供体进行CO₂还原。此外通过Z型光催化反应体系，能够以水分子作为供电子进行光催化CO₂还原。

进一步的，使用(CuGa)_0.5ZnS₂粉末担载于FTO玻璃上进行可见光催化CO₂还原，当在0.1 V vs RHE进行CO₂还原，产物中CO和H₂的法拉第效率分别达到20 %和80 %。

参考文献

Shunya Yoshino, Akihide Iwase, Yuichi Yamaguchi, Tomiko M. Suzuki, Takeshi Morikawa, and Akihiko Kudo*, Photocatalytic CO₂ Reduction Using Water as an Electron Donor under Visible Light Irradiation by Z-Scheme and Photoelectrochemical Systems over (CuGa)_0.5ZnS₂ in the Presence of Basic Additives, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c12636

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12636