本文提出了一种通过在光电化学（PEC）CO2RR的多孔结构中协同催化来提高乙醇效率和选择性的策略。采用配位模板策略，作者合成了MOF-COF（MOCOF）与金属卟啉杂化物的单晶，其结构由单晶3D电子衍射确定。多孔框架以相邻的受限金属卟啉为特征，有效地捕获并协同激活二氧化碳，实现了卓越的PEC二氧化碳到乙醇的转化。特别是，Pt-MOCOF在-1.0 V下的法拉第效率（FE）为83.5%，碳选择性为91.7%，超过了最先进的COF或MOF催化剂，使其成为性能最好的催化剂之一。催化剂体系显示出显著的稳定性，在连续运行100小时后保持95%的活性。实验和理论计算表明，协同催化剂丰富并稳定了通道中的中间体，引导反应途径向乙醇生产方向发展。

https://doi.org/10.1021/jacs.5c03122

光催化分解水制取氢气对于实现避免环境污染、减缓能源危机等问题具有重要意义，开发制备简单、活性高且价格低廉的光催化剂是目前光催化制氢领域的热点研究课题之一. 本研究以具有给电子特性的芘作为电子给体单元，具有吸电子特性的二苯并噻吩砜作为电子受体单元，呋喃单元为π 桥，通过三元共聚的方法，调控聚合物中受体和给体的比例，制备了一系列给体-π-受体型共轭聚合物光催化剂.对比研究表明，聚合物中π单元的引入，可以有效地提高聚合物的共平面度，进而促进光生载流子的传输 . 此外，高的共平面程度有利于提高聚合物的光吸收范围 . 再者，优化电子受体和给体之间的相对比例，可以调控聚合物微结构变化，进而影响提升聚合物光催化产氢的活性. 当光催化剂给体与受体比例为1:10时，制备的Py-F-BTDO-3表现出较强的光吸收能力，在紫外-可见光照射下表现出最高的光催化产氢活性，为32.53 mmol·h−1·g−1。

https://link.cnki.net/urlid/11.1857.O6.20250813.1723.010

本文提出了一种新型Cu₂O@CeOₓ核壳结构纳米催化剂，其以Cu₂O纳米立方体为核，非晶态CeOₓ为壳层。得益于丰富的Cu/Ce界面促进电子转移，CeOₓ壳层既能防止纳米立方体团聚，又能维持Cu₂O的氧化态，从而显著提升稳定性。与传统包覆层不同，这种缺陷型CeOₓ壳层在避免阻碍传质的同时，能有效促进CO₂活化并优化铜的电子结构。该Cu₂O@CeOₓ纳米催化剂在-0.98 V低电位和300 mA cm⁻²电流密度下，C₂⁺产物法拉第效率超过80%，且具有持续50小时以上的卓越耐久性（纯Cu₂O仅维持2小时）。本研究为在保持催化活性的同时增强稳定性提供了有效策略，推动了电催化应用领域耐用催化剂的设计发展。

https://doi.org/10.1002/adfm.202509899

光热催化CO₂加氢制甲醇可在低温常压下实现高选择性转化，是碳中和背景下的前沿技术。然而，传统Cu基催化剂易烧结、氧化，且难以协同CO₂吸附与H₂解离。本研究通过光诱导局域表面等离子体共振（LSPR）效应，在MgAl₂O₄载体上原位构建RuCu合金催化剂，实现≈99%甲醇选择性和640 μL g⁻¹ h⁻¹产率。原位光谱与DFT计算表明，Ru引入引发电子重构，促进H₂解离与CO₂吸附，降低关键中间体能垒，形成“光驱动合金化-电子协同-能垒降低”三元催化新机制。

https://doi.org/10.1002/adfm.202514006.

本研究通过原位生长策略，在Cu2O八面体表面构建氨基功能化的CuBTC MOF（Cu2O@NH₂-CuBTC），实现98.6%的CH₄选择性和70.8 μmol g⁻¹ h⁻¹的产率。原位光谱与DFT计算表明，氨基官能团通过共轭效应提升Cu开放金属位点（OMSs）的电子密度，上移d带中心，增强*CO中间体吸附，降低加氢能垒，从而实现近乎完全的选择性甲烷转化。

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125872. 

本研究采用配备In/Cu催化剂的高压膜电极组件，将气相高压已捕集的CO₂转化为乙烯（C₂H₄），在20 bar条件下实现了高达85%的法拉第效率和750 mA cm⁻²的乙烯分电流密度。理论计算与工况研究揭示，增强的C–C偶联源于压力调控的*CO吸附构型及提高的CO₂覆盖率。高压还将碳酸氢盐的生成位置推移至催化剂–膜界面，从而抑制盐析，实现在600 mA cm⁻²下超过1500小时的稳定电解。作为概念验证，通过回捕残余CO₂，系统可产出工业级99.9%纯度的C₂H₄，把原本昂贵的CO₂捕集转化为盈利环节。能量分析表明，直接利用高压已捕集的CO₂进行增值，而非先降压再加压，是降低能耗的关键。

https://doi.org/10.1038/s41929-025-01411-9

本研究中成功构建了一种基于稀土的原子工程策略，通过水热合成和控制煅烧在缺氧BiVO4上形成铒（Er）单原子。稀土原子独特的4f电子构型和高配位灵活性优化了催化剂的能带结构，促进了光生载流子的高效分离和转移。同时，原子分散的活性位点通过强轨道杂化激活CO2分子，降低了*COOH中间体形成的能垒，提高了CO的选择性。密度泛函理论计算和原位表征分析表明，Er单原子调节了局部电荷分布，加速了电子向吸附CO2的转移，同时稳定了关键中间体。优化后的催化剂CO产率为496.23 μmol·g−1·h−1，选择性为99%，比原始BiVO4提高了11.2倍。这项研究阐明了稀土单原子位点在指导电荷动力学和分子活化途径中的关键作用，为设计用于碳中和应用的高性能光催化系统提供了原子水平的见解。

https://doi.org/10.1021/acscatal.5c03633

光催化二氧化碳转化合成气是解决能源与环境挑战的有效途径。然而当前研究主要使用高纯二氧化碳，其富集与纯化过程能耗巨大。该研究报道了一种具有不对称三齿配体的钴羧基共价有机框架材料（Co-COOH-COF），可实现不同浓度二氧化碳的合成气制备。该催化剂Co17.7-COOH-COF的纳米片在可见光下表现出卓越的合成气产率：高纯二氧化碳体系达151.1 mmol g−1 h−1，40%浓度二氧化碳体系达180.5 mmol g−1 h−1；在自然太阳光下，高纯二氧化碳体系达112.3 mmol g−1 h−1，40%浓度体系达116.0 mmol g−1 h−1，性能超越多数已报道的先进光催化剂。值得注意的是，该催化剂还可实现4:1至1:21范围内宽泛且连续可调的一氧化碳/氢气摩尔比。实验与理论研究表明，含羧基的不对称三齿配体通过形成原子级分散的N-Co-O4位点提高钴负载量，并通过氢键作用增强水分子解离与二氧化碳吸附，从而促进二氧化碳转化与析氢反应。该研究为设计高性能二氧化碳光还原合成气催化剂提供了新思路。

https://doi.org/10.1002/anie.202505882

本文通过合成无金属共轭多孔芳香骨架( PAFs ) PAF-332-DCM来增强NIR吸收能力，在气固相CO2还原中实现了74.7 μmol·g-1h-1的CO生成速率，超过了典型的近红外响应催化剂。同时，PAF-332-DCM在全光谱辐照CO2还原中可获得344.1 μmol·g-1h-1的CO产生速率。红外热成像表明，PAF-332-DCM在NIR照射下的无辐射衰减导致其具有较高的光热温度，这是其还原性能的原因。结合fs-TA光谱和原位红外表征的机理研究阐明了光催化途径和中间体的形成。这一结果表明，PAF-332-DCM可以作为一种有前途的非金属催化剂用于实际的太阳能驱动的CO2转化。

https://doi.org/10.1002/anie.202508924

本文通过Mn掺杂与S型异质结（ZnS/Co3S4）协同策略，显著提升光催化CO2还原为C2H4的选择性与效率。Mn取代Co位点诱导晶格应变与电荷不对称分布，增强CO2吸附与关键中间体（*COCO/*CHOCO）稳定性，促进C-C耦合。优化后的Mn-ZnS/Co3S4催化剂实现20.62 μmol·g-1·h-1的C2H4产率与87%电子选择性，远超未掺杂样品。结合理论计算与原位表征，揭示了Mn调控轨道杂化与界面电荷分离的机制，为高效多碳产物光催化剂设计提供了新思路。

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.126001