如何将氧化半反应和还原半反应结合从而实现放大反应性能是CO₂光催化反应的巨大挑战。人们认为解决该问题和挑战需要构筑空间临近的氧化还原位点，并且避免光生电荷在这些氧化还原位点复合。

有鉴于此，华东理工大学张金龙、吴仕群等报道创新性的通过自旋极化策略避免光生电荷的复合，实现了氧化还原反应的协同进行。

主要内容

（1）

将Mn引入Co₃O₄构筑催化剂，其中Mn位点能够富集空穴，作为水氧化催化活性位点，相邻Co原子位点能够捕获电子活化CO₂，从而实现空间协同。H₂O分子在Mn位点直接转移H，并且在相邻Co位点形成*COOH，因此有助于反应的热力学。

（2）

Co₃O₄中引入的Mn原子导致自旋极化效应，显著的阻碍光生电荷在氧化还原位点复合。当使用外磁场能够进一步增强这种效应。通过这种空间协同效应和自旋极化效应，Mn/Co₃O₄在光催化还原CO₂反应中生成CH₄的速率达到23.4 μmol g^-1 h^-1，这个速率比Co₃O₄提高28.8倍。

参考电竞投注官网

Mingyang Li, Shiqun Wu*, Dongni Liu, Zhicheng Ye, Lijie Wang, Miao Kan, Ziwei Ye, Mazhar Khan, and Jinlong Zhang*, Engineering Spatially Adjacent Redox Sites with Synergistic Spin Polarization Effect to Boost Photocatalytic CO₂ Methanation, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c04264

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04264