二氧化碳（CO₂）还原是解决温室效应的一种可能方法。传统的催化CO2还原面临一些问题，如高自由能垒、廉价有效催化剂的不足等。

近日，中山大学杨国伟教授，柯卓锋教授报道了在环境温度和压力条件下，在没有任何催化剂的情况下，由液体中的激光还原（LRL）驱动的简单、清洁、高效和高选择性的CO₂还原为CO。

文章要点

1）在LRL过程中，液态水可以被分解，并可以迅速进入非平衡等离子体状态，导致分子的原子结构剧烈分解。伴随着极高温度的出现，立即产生具有大量等离子体诱导活性物种的小气泡。值得注意的是，气泡内的温度可高达约10⁴开尔文！如此高的温度将有利于活性物种及时参与CO₂还原，也使得CO₂还原的自由能垒在热力学上可以忽略，从而有效地使CO₂快速还原为CO。重要的是，这些气泡可以以大约10⁸ K·s^-1的快速加热和冷却到室温。

2）超快速的加热和冷却速率确保反应条件远离平衡，从而抑制逆反应并将产物保持在初始阶段。也就是说，反应可以以有利的CO分布状态瞬间停止。这种加热曲线以高选择性(接近100%)产生有效的CO产率(12.3 mmol·h^-1)，并且激光到CO的能量转换效率为13.3%。应该注意的是，这样高的CO产率来自于在激光对水的非常短的作用时间(0.36 ms/h)内由小的激光焦点确定的有限区域。因此，在正常条件下，LRL有望成为常规催化反应之外的高效CO₂还原方法。

参考文献

Yan et al., Highly efficient and highly selective CO2 reduction to CO driven by laser, Joule (2022)

DOI：10.1016/j.joule.2022.11.005

https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.11.005