纳米技术的进步使得精确设计CO₂光还原的催化位点成为可能，从而将产品选择性推至接近一致。然而，由于光生电子-空穴对的快速复合和缓慢的空穴转移，大多数纳米结构光催化剂的活性仍然不足。

近日，韩国化学技术研究所 (KRICT) Young Kuk Lee，韩国科学技术院Young-Shin Park，Doh C. Lee提出了平衡和定向的电子和空穴流向相应的小平面分辨的还原和氧化活性位点对提高光催化CO₂RR的重要性。

文章要点

1）利用二维（2D）CdS NSs不同的异质表面构型和可调谐的电子结构，研究人员构建了一个高效的光催化剂模型CdS-S^2- NSs。研究发现，CdS-S^2- NSs支持光激发的电子和空穴向空间分离的还原中心(在小边缘)和氧化中心(在大的基面)迁移，导致了¹³CO₂同位素实验所证实的打破记录的CO₂到CO转化的光催化性能。

2）CdS-S^2- NSs实现了前所未有的CO生成性能参数组合：在太阳模拟器(340−450 nm)的照射下，选择性为99%，生成速率为2.13 mol g⁻¹ h⁻¹，AQE*为42.1%。

这项工作不仅报道了一个具有大规模太阳能驱动CO₂转化应用潜力的光催化剂模型，而且为如何解决阻碍其光催化活性的长期问题提供了新的见解。

参考文献

Nianfang Wang, et al, Efficient, Selective CO₂ Photoreduction Enabled by Facet-Resolved Redox-Active Sites on Colloidal CdS Nanosheets, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c06164

https://doi.org/10.1021/jacs.2c06164