本研究通过在CdS/ReSₓ光催化剂中引入Au纳米粒子，构建了具有局域表面等离子体共振（LSPR）效应的CdS/Au@ReSₓ复合体系，实现了超快界面电子转移，显著提升了光催化析氢性能。最优样品CdS/Au₀.₅@ReSₓ的析氢速率高达8.6 mmol·g⁻¹·h⁻¹（AQE = 35.9%），远超对照样品。通过原位XAFS、fs-TAS等先进表征手段，揭示了LSPR诱导的电子缺位Auδ⁺物种形成及Au–S键缩短机制，为设计高效等离子体光催化剂提供了新思路。

https://doi.org/10.1021/jacs.5c11154

本文概述了基于 MOF 的光催化剂在 CO2 还原方面取得的最新进展，基于还原产物，包括将 CO2 光催化转化为 CO 及其他有机化学品（甲酸、甲醇和甲烷）。强调了多种改进相关光催化性能的改性技术及其对应的结构-活性关系。特别强调了 CO2 捕集能力对基于 MOF 的材料在光催化 CO2 还原性能中的作用。此外，介绍了基于 MOF 的材料在光催化 CO2 转化方面的机会、挑战和未来前景，旨在以绿色和可持续的策略合理设计更具创造性的基于 MOF 的光催化系统，以实现 CO2 的利用。

https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213262

本研究通过模拟pMMO酶构建了具有协同效应的N/O不对称配位双原子电催化剂，用于促进底物的共吸附，以实现苯甲醇(PhCH2OH)氨氧化为苯腈(Ph-C≡N)。Cu1Pd1在C-O键到C≡N键的电催化中表现出86.9%的选择性和61.8%的法拉第效率(FE)，以及在碱水电解不能发生的电位下的高性能产氢。Operando x-ray吸收精细光谱(XAFS)通过各种原位实验证明，Cu和Pd位点的协同效应降低了*PhCHO和*NH2OH中间体(决定速率步骤)形成的能垒。这一工作为原子尺度协同催化实现高选择性电合成反应提供了理论指导。

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125580

本文研究了铜 - 铟（Cu-In）单原子合金（SAA）催化剂中的主客体金属相互作用，结果表明该相互作用可显著改变电化学二氧化碳还原反应（CO₂RR）的路径。在铜基体中掺杂 1% 的铟（In），会形成孤立的铟 - 铜（In-Cu）界面，该界面可实现高效的 CO₂到一氧化碳（CO）的转化，法拉第效率超过 90%。相反，在铟基体中掺杂 1% 的铜，则会形成铜铟（CuIn）合金相，使产物选择性转向甲酸（HCOOH），法拉第效率同样超过 90%。原位光谱测试与密度泛函理论（DFT）模拟结果显示，在两种 Cu-In 单原子合金催化剂中，铜（Cu）均为活性位点。在 In-Cu 界面处，掺杂的铟会影响主体铜原子的吸附能：一方面促进 CO₂的吸附与活化，另一方面减弱线性结合的 * CO 中间体（CO_L）的结合强度，从而提高 CO 的选择性。相反，CuIn 合金的刚性基体可稳定桥键结合的CO 中间体（*CO_B），更有利于甲酸的生成。

https://doi.org/10.1002/anie.202512970

本研究通过分子设计合成了三种具有不同边缘原子（C、N、O）的高结晶性锯齿状一维共价有机框架（1D COFs），实现了无牺牲剂、无贵金属条件下的高效CO₂光还原。其中，1D-C-COF表现出最优性能，CO产率达1406 μmol·g⁻¹，远超多数已报道的COF基光催化剂。研究表明，边缘原子的电负性调控可有效调节电子给体能力，进而影响电荷分离效率与催化性能。

DOI: 10.1002/adfm.202506998.

本文展示了一种新的策略，即热载流子开发，通过非等离子体Ru纳米粒子(NPs)的带间跃迁来实现高效的二氧化碳减排。Ru纳米粒子与金属有机骨架(MOF)结合构成Ru@MOF-808的肖特基结，其特点是将热的带间电子从Ru纳米粒子定向注入到吸附的衬底上，并在Ru催化中心周围局部富集化和活化衬底，这是因为它具有高的肖特基势垒、优异的气体吸附能力和优异的氢溢出能力。Ru NPs中的热带间空穴也可以被丰富的活性H物种迅速猝灭，确保可持续的热电子产生，并为二氧化碳甲烷化产生丰富的质子。这样的催化剂设计能够高效地利用热的带间载体，进而大大加速了涉及8个电子和8个质子的具有动力学挑战性的二氧化碳甲烷化反应。因此，Ru@MOF-808在可见光和环境条件下提供了创纪录的17.16%的表观量子产率。这一发现为多相光催化提供了新的见解，并开辟了一条有效利用二氧化碳的新途径。

https://doi.org/10.1002/smll.202504721

本研究首先通过层状双氢氧化物煅烧法合成了可调节结晶度的Cu-Al混合金属氧化物（CuAl-MMOT）预催化剂。随后，这些预催化剂通过原位电化学重构反应形成具有tailoredCuδ+价态的活性CuAl-MMO-TR催化剂。其中中等结晶度的CuAl-MMO-600R在-300 mA·cm⁻²条件下实现了76.8%的C2+法拉第效率和44.6%的乙烯选择性，其性能优于低结晶度和高结晶度的对照催化剂。原位拉曼光谱和密度泛函理论表明，残留的铝物种通过强电子相互作用稳定Cu+活性位点，而氧空位则促进CO吸附和OH⁻富集，协同降低了C-C耦合能垒。此外，通过甘油氧化反应辅助的体系整合技术使全电池电压降低了17%，实现了CO2向C2+的同步转化及生物质衍生化学品的生产。这种结晶度导向的重构策略为定制CO2RR电催化剂和控制产物选择性提供了一条途径。

https://doi.org/10.1021/acsnano.5c06395

本研究通过强静电吸附与热还原策略，在Bi₄Ti₃O₁₂纳米片上构建了Ru单原子分散的Cu纳米颗粒（BTOCu₂Ru₀.₅），实现了180.67 μmol·g⁻¹·h⁻¹的CO产率，且几乎无副产物。实验与理论计算表明，Ru–Cu双位点协同促进CO₂吸附与活化，显著降低*COOH形成的能垒，从而实现高效、高选择性的CO₂至CO转化。

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c08303.

本文提出了一种将光致变色效应与缺陷工程协同耦合的新策略，在BaTiO3（BTO）与Cl/I共掺BiOBr（BCBI）构建的Z型异质结光催化剂中显著提升CO2还原性能。结构表征表明，BTO-BCBI复合物具有高度均匀的界面接触、丰富的氧空位和Ti3+缺陷，并表现出可逆光致变色特性。性能测试显示，该材料在纯水体系中无需牺牲剂即可实现32.0 μmol g-1h-1的CO产率和94%的选择性，活性分别为BCBI和BTO-BB的4.2倍和9.7倍，并保持优异循环稳定性。机理研究结合PL、原位KPFM、EPR、DRIFT及DFT计算揭示：光致变色调控能带结构、缺陷位点促进载流子分离、Z-Scheme电子传输确保强还原势，三者协同驱动CO2高效选择性转化。

https://doi.org/10.1002/adfm.202514966