太阳能驱动CO₂转化为增值化学燃料在可再生能源领域具有巨大的潜力。然而，载流子的快速复合和反应位点的缺失是影响光催化CO₂还原活性的两个主要原因。近日，中国地质大学Hongwei Huang及纽卡斯尔大学Tianyi Ma等多团队合作，采用表面卤化策略解决了层状Bi₂O₂(OH)(NO₃) (BON)光催化剂的上述问题。实验和理论计算表明，表面卤素离子取代表面氢氧根，锚定在Bi原子上，一方面促进局部电荷分离，另一方面，激活氢氧根，促进CO₂和质子的吸附，促进CO₂转换过程。三种BON-X (X = Cl, Br, I)催化剂中，BON-Br具有最高活性，在没有任何牺牲剂或助催化剂的情况下，CO产率达8.12 µ mol g⁻¹ h⁻¹，是初始Bi₂O₂(OH)(NO₃)催化剂的73倍，也超过了迄今为止报道的最先进的催化剂。

Lin Hao, Hongwei Huang,* Tianyi Ma*, et al. Surface-Halogenation-Induced Atomic-Site Activation and Local Charge Separation for Superb CO₂ Photoreduction. Adv. Mater. 2019,

DOI: 10.1002/adma.201900546

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900546