通过光驱动将二氧化碳（CO₂）转化为化学品为化石燃料提供了一种可持续的替代方案，然而均相体系用于光催化CO₂还原通常受到不同氧化还原半反应之间的交叉反应和低效电荷分离的严重限制。

近日，乌普萨拉大学Leif Hammarström，剑桥大学Erwin Reisner介绍了受生物启发的两亲性光敏剂和催化剂对的发展，这些光敏剂和催化剂可以在脂膜中自组装，以克服其中的一些限制，并能够使用不含贵金属的催化剂光催化脂质体中的CO₂还原。

文章要点

1）以抗坏血酸钠为牺牲电子源，膜锚定烷基化钴卟啉的光催化CO₂还原的CO产率（1456 vs 312周转数）和选择性（77vs11%）明显高于其水溶性非烷基化钴卟啉。

2）时间分辨和稳态光谱显示，自组装有助于这种性能的提高，它使染料中的电荷分离态寿命增加了两个数量级，同时允许电子转移到催化剂上的速度加快了九倍。此外，对烷基化钴卟啉催化剂的光谱电化学和密度泛函理论（DFT）计算证实了其存在四电子荷电机理，在催化之前活化催化剂，以及关键的催化中间体。

这种分子脂质体系统得益于膜的固定化，并为光催化提供了一个通用和有效平台。

参考文献

Santiago Rodríguez-Jiménez, et al, Self-Assembled Liposomes Enhance Electron Transfer for Efficient Photocatalytic CO₂ Reduction, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c01725

https://doi.org/10.1021/jacs.2c01725