太阳能驱动的二氧化碳还原为高附加值的C2化学品，由于涉及多个复杂步骤，在热力学上具有比较大的困难和挑战。为提高太阳能利用效率，设计光催化剂的活性位点和结构十分重要。
有鉴于此，卡尔加里大学胡劲光副教授、Md Golam Kibria副教授、西蒙菲莎大学Samira Siahrostami副教授等报道通过在晶格内部锚定Ru，在RuxIn2-xO3中构建了原子级分散的Ru-O位点。
本文要点：
（1）
通过多种原位表征技术，发现促进光激发Ruδ⁺-O/Ru0-O位点动态重构，因此促进二氧化碳的活化、CO中间体的吸附以及C-C偶联。
（2）
RuxIn2-xO3/SiO2结构中的SiO2，进一步增强了太阳能的利用效率，提高了单个RuxIn2-xO3纳米晶在光催化CO2还原反应中的分散性，乙醇的最大产率达到31.6 μmol/g/h，选择性超过90%。
DFT理论计算模拟表明，反应主要通过一条不对称的CO-CHO偶联路径生成C2二聚体，该反应过程包括一个能量较低的CHO优先中间体过程。
这项工作在原子尺度上，为理解具有动态重构活性位点以实现二氧化碳还原反应中不对称C-C偶联反应提供了深入的见解和认识。
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Zhang, H., Yohannes, A., Zhao, H. et al. Photocatalytic asymmetric C-C coupling for CO2 reduction on dynamically reconstructed Ruδ+-O/Ru0-O sites. Nat Commun 16, 534 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-55885-z
https://www.nature.com/articles/s41467-025-55885-z
