本文设计了一种氟化的铁-β-酮烯胺连接的共价有机框架（Fe/F─COF）光催化剂，其中F官能化调节电子结构，产生电子离域的FLP，其铁酮氧空间间距精确控制在3.4Å。实验和计算结果表明，F诱导的电子离域增强了NO3−活化的Fe位点的Lewis酸度，并增加了CO2活化的酮氧基的碱度。此外，电子离域的Fe中心表现出软化的酸特性，削弱了吸附的*NH物种中的Fe-N键，促进了C-N偶合。这种空间和电子配置降低了C─N偶联屏障，有利于*NHCO中间体的形成和随后的尿素生产。Fe/F-COF实现了93 µmol gcat−1 h−1的高尿素收率，在400 nm处的表观量子产率为1.1%。

DOI：10.1002/anie.202517545

本文报道了一种模拟天然光合中心的结构调控策略——通过在金属有机骨架（Milv）中构筑原子级精确的Cu–Ti双金属配位对，实现了超快（3 ps级）电子转移与高效CO2光还原为C2H4（乙烯）。Cu单原子均匀分散在富氧空位的Ti节点周围，形成Cu–O2–Ti桥联结构。系统的XANES/EXAFS和原位XPS证实Cu处于+2价并与Ti直接配位，fs-TA与TRPL显示其电荷分离速率较纯Milv提高数倍。原位DRIFTS检测到CHOCO中间体，表明Cu–Ti位点促进C–C偶联。DFT计算进一步揭示激发态下Cu–Ti结构会发生“光致自调节”，通过d–p轨道杂化稳定CHOCO中间体，使CO2→C2H4反应热力学自发化。该工作提出“精准双金属对–结构自响应–C–C偶联”新机制，为多碳产物光还原催化提供了思路。

https://doi.org/10.1021/jacs.5c12465

本研究提出一种 “框架溶解” 策略，通过引入惰性元素构建不同框架结构，实现铜 - 氧（Cu-O）几何配位的精准调控。借助原位 X 射线衍射（XRD）和拉曼光谱表征，揭示了不同 Cu-O 几何配位对 OD-Cu 重构过程的影响及晶面调控机制。结果表明，不同制备条件下的 OD-Cu 呈现出各异的（200）/（111）晶面比例，其中以 OD-Cut（200）晶面为主导的催化剂表现最优。该 Cu（200）晶面主导的 OD-Cut催化剂，其 C₂+产物法拉第效率（FE_{C₂⁺}）可达 75.1%，部分电流密度为 - 187.8 mA・cm-2。理论计算证实，由四面体 Cu-O 几何配位衍生的 OD-Cuₜ以（200）晶面为主，该晶面特性有利于促进 CO₂RR 中 C₂+产物的生成。

https://doi.org/10.1007/s40843-025-3349-2

本研究通过原子级Bi-O配位将Bi元素引入ZnIn2S4晶格，利用晶格应变与电子重排的协同效应激活固有In位点。多尺度表征证实形成了具有1.51%定量晶格拉伸的BiO2S2-ZIS结构。综合理论计算与原位光谱分析表明，Bi-O配位通过提升相邻In位点的电子密度，有效降低p带中心能级并增强载流子分离。同时，晶格应变强化了Bi-O轨道杂化并削弱In-O共价性，二者协同优化载流子动力学过程。这使得O₂吸附模式从In位点的Pauling型转变为In-Bi双位点的Yeager型吸附。此外，Bi-O桥键作为质子库，通过增强库仑相互作用促进OOH中间体形成与H2O2合成。这种应变-电子协同机制实现了6.06 mmol g-1h-1的创纪录H2O2产率和2.32%的太阳能-化学能转换效率，性能超越所有已报道的无机半导体光催化剂。该研究不仅展示了卓越的光催化性能，更为固有活性位点激活提供了高效策略。

https://doi.org/10.1002/anie.202518232

本文通过理性设计水活化中心以促进活性氢（H）生成并稳定Cu(I)物种，对于铜基催化剂在电催化二氧化碳还原反应（CO₂RR）中生成多碳（C₂₊）产物具有重要意义。本研究通过种子介导生长法，在氧化亚铜（Cu₂O）立方体边缘选择性沉积了二氧化铈（CeO₂）纳米晶粒与氧化铜（CuO）纳米针。与纯Cu₂O立方体相比，所制备的CuₓO-CeO₂复合材料表现出显著提升的乙烯（C₂H₄）法拉第效率与部分电流密度。原位光谱分析与理论计算证实，CuₓO-CeO₂复合材料中构建的Cu-O-Ce桥能有效增强H吸附并稳定Cu(I)物种，进而促进后续C-C偶联反应及关键中间体COCHO（乙烯生成路径）的质子化过程。该研究为通过调控H吸附行为与稳定Cu(I)价态来提升CO₂向C₂₊产物转化效率提供了新的设计思路。

https://doi.org/10.1002/anie.202510383

本研究构建了一种含砜基的共价三嗪框架（CTF-SO），用于实现H₂O₂生成与苯甲醇氧化成苯甲醛的整体光催化反应。该体系以苯甲醇同时作为溶剂和反应物，实现了38.2 mmol·g⁻¹·h⁻¹的H₂O₂生成速率和39.2 mmol·g⁻¹·h⁻¹的苯甲醛生成速率，且苯甲醛选择性高达100%。砜基诱导的邻位碳电子密度增强，有效促进了电荷分离、O₂与反应物的吸附，并降低了反应能垒。

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.126040

本文报道了一种通过锚定In2S3纳米片( Cu-In2S3 )中的低价态单原子Cu位点来降低激子结合能以促进激子解离的有效策略，可增强光催化CO2还原活性。光辐照开尔文探针力显微镜( KPFM )、原位辐照X射线光电子能谱( XPS )和变温光致发光( TD-PL )的研究表明，低价态单原子Cu的掺杂可以有效地驱动电荷转移和分离。此外，通过飞秒时间分辨光谱( fs-TAS )对载流子动力学行为的研究表明，低价态Cu单原子位点的掺杂可以通过降低激子的结合能来促进激子解离，从而增强Cu-In2S3纳米片的光催化CO2还原性能。上述提高光催化剂中激子解离效率的策略将为光催化CO2还原和其他光催化应用提供一种高效且有前途的方法。

https://doi.org/10.1002/adma.202512150

本文利用阳光进行光催化将CO2还原为有用化学品是实现可持续能源经济的理想目标，但例如将CO2还原为CO和CH4的反应速率不超过每小时几十微摩尔。阳光还原CO2效率低的原因是光生电子-空穴对分离不良，并且无法达到将CO2转化为CO（pH=7时对NHE电位为−0.53 V）和CH4（pH=7时对NHE电位为−0.24 V）所需的电位。然而，在使用水进行光催化CO2还原中，基于In2O3的催化剂对H2的生成表现出较高活性，但对含碳化学品的生成活性较低。基于In2O3的催化剂在生成基于碳的化学品方面效率低，是由于CO2在催化位点的吸附不足。因此，需要具备促进电子-空穴分离和CO2吸附能力的催化剂以用于光催化CO2还原。

DOI: 10.1021/jacs.7b00266