太阳能驱动的光催化CO₂还原（CO₂RR）被认为是解决能源和环境危机的有效途径。然而，由于可及的活性中心不足和电子转移效率受到抑制，光催化性能受到严重限制。

近日，华南理工大学李映伟教授，Ruiqi Fang展示了一种通用的分子筛介导的原位拓扑转换策略来制备具有均匀Co基单元的多壳层超结构（MSSs，如蛋黄−壳结构、空心结构和杂原子掺杂结构）。

文章要点

1）有趣的是，得到的MSSs是由超薄的钴基氢氧化物纳米片组装而成的，其壳层数量、内腔大小和组成都可以得到很好地控制。上部结构可以增加钴活动场地的空间密度，同时保持其高度的可达性。此外，超薄纳米片还可以进一步缩短光生载流子的扩散路径，提高其传输效率。此外，具有可调成分的均匀Co基位点为定制CO₂RR产品提供了广泛的可能性。

2）实验结果显示，具有四层空心超结构的ZnCo-OH（ZnCo-OH QUNH）具有很高的光催化CO₂RR的效率，在450 nm处的CO析出速率为134.2 μmol h⁻¹，AQY为6.76%。更令人印象深刻的是，ZnCo-OH QUNH也表现出良好的稳定性，在连续五轮反应后保持了近100%的活性。

本工作对高效、稳定的光催化剂的设计和界面载流子转移效率的调控具有一定的参考价值。

参考文献

Fengliang Wang, et al, Ultrathin Nanosheet Assembled Multishelled Superstructures for Photocatalytic CO₂ Reduction, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c10958

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10958