二氧化碳(CO₂)的光还原是将二氧化碳转化为甲烷(CH₄)等有价值的化学物质的一种有吸引力的方法。然而，它的产品选择性低，其产品通常是复杂的混合物。

近日，上海交通大学Yun-Xiang Pan，Chong Peng，Yu-Long Men通过在氧化铟(In₂O₃)上负载铂(Pt)和硫化镉(CdS)纳米颗粒，我们制造了CdS/Pt/In₂O₃光催化剂。

文章要点

1）研究人员在具有电子Pt-In₂O₃相互作用的CdS/Pt/In₂O₃上实现了二氧化碳（CO₂）选择性光还原为甲烷（CH₄），CH₄选择性达到100%，高于没有电子Pt的CdS/Pt/In₂O₃-In₂O₃相互作用（71.7%）。

2）此外，使用其他常见金属氧化物作为光催化剂载体，包括氧化钛、氧化镓、氧化锌和氧化钨，也可以增强电子Pt-（金属氧化物）相互作用对CO₂选择性光还原为CH₄的作用。

3）电子Pt-（金属氧化物）相互作用分离光生电子-空穴对，并将CO₂转化为CO₂^δ-，CO₂^δ-可以通过CO₂^δ-→HCOO*→HCO*→CH*→CH₄路径轻松氢化成CH₄，从而促进CO₂选择性光还原为CH₄。这提供了一种实现CO₂选择性光还原的新方法。

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Peng Liu, et al, Electronic Interactions on Platinum/(Metal-Oxide)-Based Photocatalysts Boost Selective Photoreduction of CO₂ to CH₄, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202309443

DOI: 10.1002/anie.202309443

https://doi.org/10.1002/anie.202309443