对于构筑高活性的光催化剂而言，光吸收、光生载流子分离、表面反应是三个基本步骤。

有鉴于此，多伦多大学Geoffrey A. Ozin、苏州大学张晓宏（Xiaohong Zhang）、魁北克大学：国立科学研究院Kulbir Kaur Ghuman等报道发现通过TiO₂构筑畸变结构能够同时提高光吸收、光生载流子分离、表面反应三个步骤，因此表现了优异的光催化CO2还原活性。

本文要点

（1）

通过Na与TiO₂之间的固体还原反应生成核壳结构c-TiO₂@a-TiO_2-x(OH)_y，其中的无定形壳含有HO-Ti-[O]-Ti表面受阻Lewis对（SFLP，surface frustrated Lewis pairs）。这种SFLP结构能够新型反应活性，在室温条件中能够异裂活化H₂分子生成质子化的羟基和负氢，表现优异的CO₂还原催化活性。

（2）

这种晶体-无定形异质结材料改善光吸收、电荷载流子分离和转移到SFLP位点，因此提高载流子寿命、产生光热作用改善反应活性。这些作用从整体上增强了通过畸变结构工程改善异相CO₂光催化反应性能用于制备化学品和燃料。

参考文献

Li, Z., Mao, C., Pei, Q. et al. Engineered disorder in CO₂ photocatalysis. Nat Commun 13, 7205 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-34798-1

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34798-1