Nature Commun.：CO2光催化中的表面畸變結構

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對于構筑高活性的光催化劑而言，光吸收、光生載流子分離、表面反應是三個基本步驟。

有鑒于此， 多倫多大學 Geoffrey A. Ozin 、蘇州大學張曉宏（ Xiaohong Zhang ）、魁北克大學：國立科學研究院 Kulbir Kaur Ghuman 等 報道發現通過 TiO ₂ 構筑畸變結構能夠同時提高光吸收、光生載流子分離、表面反應三個步驟，因此表現了優異的光催化 C O ₂ 還原活性。

本文要點

要點1.  通過 Na 與 TiO ₂ 之間的固體還原反應生成核殼結構 c-TiO ₂ @a-TiO _2-x (OH) _y ，其中的無定形殼含有 HO-Ti-[O]-Ti 表面受阻 Lewis 對（ SFLP ， surface frustrated Lewis pairs ）。這種 SFLP 結構能夠新型反應活性，在室溫條件中能夠異裂活化 H ₂ 分子生成質子化的羥基和負氫，表現優異的 CO ₂ 還原催化活性。

要點2.  這種晶體 - 無定形異質結材料改善光吸收、電荷載流子分離和轉移到 SFLP 位點，因此提高載流子壽命、產生光熱作用改善反應活性。這些作用從整體上增強了通過畸變結構工程改善異相 CO ₂ 光催化反應性能用于制備化學品和燃料。

Li, Z., Mao, C., Pei, Q. et al. Engineered disorder in CO ₂ photocatalysis. Nat Commun 13, 7205 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-34798-1

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

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