通过光催化将CO₂转化为化学品具有非常大的挑战，其中的一个困难是缺少高效并且价格合理的吸光分子。

有鉴于此，中山大学韩治际（Zhiji Han）等报道一系列氨基蒽醌（aminoanthraquinone）有机染料分子，能够与Fe卟啉配合，实现可见光还原CO₂为CO，光敏剂和光催化剂都获得非常高的TON，比现有的光催化体系都更好。通过调控光催化剂的取代基的方式研究结构-功能关系，发现光敏剂分子的供体-受体显著的促进光催化活性。

本文要点

（1）

这项研究为发展先进的光催化剂提供发展机会，对光敏剂分子和催化剂都实现高催化活性，机理研究结果发现光敏剂分子的羟基蒽酮（hydroxyanthrone）形式是光催化反应的关键中间体，发现高活性的光敏剂分子同时具有供电子和拉电子基团。

（2）

深入研究光催化CO₂还原的步骤和机理，通过研究结构-功能之间的规律发现，在供体-π-受体结构的蒽醌（anthraquinone）控制电子取代基能够快速淬灭光敏剂分子的激发态，从而实现快速的CO₂还原反应速率。

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Qinqin Lei, Huiqing Yuan, Jiehao Du, Mei Ming, Shuang Yang, Ya Chen, Jingxiang Lei & Zhiji Han, Photocatalytic CO₂ reduction with aminoanthraquinone organic dyes. Nat Commun 14, 1087 (2023). 

DOI: 10.1038/s41467-023-36784-7

https://www.nature.com/articles/s41467-023-36784-7