人们将含有12.5 %氢气成分的甲醇认为是液态氢介导分子。水分子含有11.1 %的氢气成分，因此从水和甲醇混合物合成氢气可能是一种具有前景的制氢技术。

有鉴于此，伦敦大学学院唐军旺等报道原子尺度催化剂设计理念，通过Cu单原子和Pt纳米点之间的协同催化作用制氢，合成了PtCu-TiO₂三明治结构光催化剂，制氢效率达到2383.9 μmol h^-1，表观量子效率达到99.2 %。

本文要点

（1）

甲醇制氢的同时生成甲醛作为氧化产物，甲醛选择性达到98.6 %，因此光催化整个过程是一种零碳排放过程。

（2）

通过详细的机理表征，说明催化剂中Cu起到双重作用：电子受体，作为电子受体促进光电子转移到Pt；空穴受体，作为空穴受体选择性的将甲醇氧化为甲醛，避免过氧化生成CO₂。通过Pt纳米点和Cu单原子的协同作用，该反应的活化能降低至13.2 kJ mol^-1。

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Hui Wang, Haifeng Qi, Xiao Sun, Shuya Jia, Xiyi Li, Tina Jingyan Miao, Lunqiao Xiong, Shihao Wang, Xiaolei Zhang, Xiaoyan Liu, Aiqin Wang, Tao Zhang, Weixin Huang & Junwang Tang, High quantum efficiency of hydrogen production from methanol aqueous solution with PtCu–TiO₂ photocatalysts, Nature Mater 2023

DOI: 10.1038/s41563-023-01519-y

https://www.nature.com/articles/s41563-023-01519-y