光催化转化低浓度CO₂被认为是解决环境和能源问题的一条方法，但是通常CO₂分子的吸附较弱，并且因为CO₂分子化学惰性，生成的金属-C/O化学键较弱，导致活化CO₂分子和生成CO非常困难。

有鉴于此，华南理工大学李映伟、王枫亮等设计合成了一种催化剂，在规则的多孔氮掺杂碳材料修饰含有氧缺陷的Co₃O₄空心球，命名为V_o-HCo₃O₄/OMNC，能够光催化还原低浓度CO₂。

主要内容

（1）

通过原位光谱和分子动力学模拟，说明催化剂的氧空穴位点能够打破Co-O-Co的局部对称性结构，形成的不对称催化活性位点，能够将CO₂分子的构型从线性单个位点转变为弯折的多重位点，增强CO₂分子在催化剂表面的键合和分子极化。

（2）

构筑的V_o-HCo₃O₄/OMNC催化剂表现了前所未有的光催化还原CO₂活性，使用实验室的光源或者自然太阳光进行低浓度CO₂（10% CO₂/Ar）光催化还原，合成气产量分别达到337.8 mmol g^-1 h^-1和95.2 mmol g^-1 h^-1，表观量子产率达到4.2 %。

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Wenyuan Lyu, Yang Liu, Jingyi Zhou, Datong Chen, Xin Zhao, Ruiqi Fang, Fengliang Wang,* and Yingwei Li*, Modulating the Reaction Configuration by Breaking the Structural Symmetry of Active Sites for Efficient Photocatalytic Reduction of Low‐concentration CO₂, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202310733

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202310733