本文提出了一種通過在光電化學（PEC）CO2RR的多孔結構中協同催化來提高乙醇效率和選擇性的策略。采用配位模板策略，作者合成了MOF-COF（MOCOF）與金屬卟啉雜化物的單晶，其結構由單晶3D電子衍射確定。多孔框架以相鄰的受限金屬卟啉為特征，有效地捕獲並協同激活二氧化碳，實現了卓越的PEC二氧化碳到乙醇的轉化。特別是，Pt-MOCOF在-1.0 V下的法拉第效率（FE）為83.5%，碳選擇性為91.7%，超過了最先進的COF或MOF催化劑，使其成為性能最好的催化劑之一。催化劑體系顯示出顯著的穩定性，在連續運行100小時後保持95%的活性。實驗和理論計算表明，協同催化劑豐富並穩定了通道中的中間體，引導反應途徑向乙醇生產方向發展。

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

光催化分解水製取氫氣對於實現避免環境汙染、減緩能源危機等問題具有重要意義，開發製備簡單、活性高且價格低廉的光催化劑是目前光催化製氫領域的熱點研究課題之一. 本研究以具有給電子特性的芘作為電子給體單元，具有吸電子特性的二苯並噻吩碸作為電子受體單元，呋喃單元為π 橋，通過三元共聚的方法，調控聚合物中受體和給體的比例，製備了一系列給體-π-受體型共軛聚合物光催化劑.對比研究表明，聚合物中π單元的引入，可以有效地提高聚合物的共平面度，進而促進光生載流子的傳輸 . 此外，高的共平面程度有利於提高聚合物的光吸收範圍 . 再者，優化電子受體和給體之間的相對比例，可以調控聚合物微結構變化，進而影響提升聚合物光催化產氫的活性. 當光催化劑給體與受體比例為1:10時，製備的Py-F-BTDO-3表現出較強的光吸收能力，在紫外-可見光照射下表現出最高的光催化產氫活性，為32.53 mmol·h−1·g−1。

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

本文提出了一種新型Cu₂O@CeOₓ核殼結構納米催化劑，其以Cu₂O納米立方體為核，非晶態CeOₓ為殼層。得益於豐富的Cu/Ce界面促進電子轉移，CeOₓ殼層既能防止納米立方體團聚，又能維持Cu₂O的氧化態，從而顯著提升穩定性。與傳統包覆層不同，這種缺陷型CeOₓ殼層在避免阻礙傳質的同時，能有效促進CO₂活化並優化銅的電子結構。該Cu₂O@CeOₓ納米催化劑在-0.98 V低電位和300 mA cm⁻²電流密度下，C₂⁺產物法拉第效率超過80%，且具有持續50小時以上的卓越耐久性（純Cu₂O僅維持2小時）。本研究為在保持催化活性的同時增強穩定性提供了有效策略，推動了電催化應用領域耐用催化劑的設計發展。

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

光熱催化CO₂加氫製甲醇可在低溫常壓下實現高選擇性轉化，是碳中和背景下的前沿技術。然而，傳統Cu基催化劑易燒結、氧化，且難以協同CO₂吸附與H₂解離。本研究通過光誘導局域表面等離子體共振（LSPR）效應，在MgAl₂O₄載體上原位構建RuCu合金催化劑，實現≈99%甲醇選擇性和640 μL g⁻¹ h⁻¹產率。原位光譜與DFT計算表明，Ru引入引發電子重構，促進H₂解離與CO₂吸附，降低關鍵中間體能壘，形成“光驅動合金化-電子協同-能壘降低”三元催化新機製。

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

本研究通過原位生長策略，在Cu2O八面體表面構建氨基功能化的CuBTC MOF（Cu2O@NH₂-CuBTC），實現98.6%的CH₄選擇性和70.8 μmol g⁻¹ h⁻¹的產率。原位光譜與DFT計算表明，氨基官能團通過共軛效應提升Cu開放金屬位點（OMSs）的電子密度，上移d帶中心，增強*CO中間體吸附，降低加氫能壘，從而實現近乎完全的選擇性甲烷轉化。

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

本研究采用配備In/Cu催化劑的高壓膜電極組件，將氣相高壓已捕集的CO₂轉化為乙烯（C₂H₄），在20 bar條件下實現了高達85%的法拉第效率和750 mA cm⁻²的乙烯分電流密度。理論計算與工況研究揭示，增強的C–C偶聯源於壓力調控的*CO吸附構型及提高的CO₂覆蓋率。高壓還將碳酸氫鹽的生成位置推移至催化劑–膜界面，從而抑製鹽析，實現在600 mA cm⁻²下超過1500小時的穩定電解。作為概念驗證，通過回捕殘餘CO₂，系統可產出工業級99.9%純度的C₂H₄，把原本昂貴的CO₂捕集轉化為盈利環節。能量分析表明，直接利用高壓已捕集的CO₂進行增值，而非先降壓再加壓，是降低能耗的關鍵。

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

本研究中成功構建了一種基於稀土的原子工程策略，通過水熱合成和控製煆燒在缺氧BiVO4上形成鉺（Er）單原子。稀土原子獨特的4f電子構型和高配位靈活性優化了催化劑的能帶結構，促進了光生載流子的高效分離和轉移。同時，原子分散的活性位點通過強軌道雜化激活CO2分子，降低了*COOH中間體形成的能壘，提高了CO的選擇性。密度泛函理論計算和原位表征分析表明，Er單原子調節了局部電荷分布，加速了電子向吸附CO2的轉移，同時穩定了關鍵中間體。優化後的催化劑CO產率為496.23 μmol·g−1·h−1，選擇性為99%，比原始BiVO4提高了11.2倍。這項研究闡明了稀土單原子位點在指導電荷動力學和分子活化途徑中的關鍵作用，為設計用於碳中和應用的高性能光催化系統提供了原子水平的見解。

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

光催化二氧化碳轉化合成氣是解決能源與環境挑戰的有效途徑。然而當前研究主要使用高純二氧化碳，其富集與純化過程能耗巨大。該研究報道了一種具有不對稱三齒配體的鈷羧基共價有機框架材料（Co-COOH-COF），可實現不同濃度二氧化碳的合成氣製備。該催化劑Co17.7-COOH-COF的納米片在可見光下表現出卓越的合成氣產率：高純二氧化碳體系達151.1 mmol g−1 h−1，40%濃度二氧化碳體系達180.5 mmol g−1 h−1；在自然太陽光下，高純二氧化碳體系達112.3 mmol g−1 h−1，40%濃度體系達116.0 mmol g−1 h−1，性能超越多數已報道的先進光催化劑。值得注意的是，該催化劑還可實現4:1至1:21範圍內寬泛且連續可調的一氧化碳/氫氣摩爾比。實驗與理論研究表明，含羧基的不對稱三齒配體通過形成原子級分散的N-Co-O4位點提高鈷負載量，並通過氫鍵作用增強水分子解離與二氧化碳吸附，從而促進二氧化碳轉化與析氫反應。該研究為設計高性能二氧化碳光還原合成氣催化劑提供了新思路。

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

本文通過合成無金屬共軛多孔芳香骨架( PAFs ) PAF-332-DCM來增強NIR吸收能力，在氣固相CO2還原中實現了74.7 μmol·g-1h-1的CO生成速率，超過了典型的近紅外響應催化劑。同時，PAF-332-DCM在全光譜輻照CO2還原中可獲得344.1 μmol·g-1h-1的CO產生速率。紅外熱成像表明，PAF-332-DCM在NIR照射下的無輻射衰減導緻其具有較高的光熱溫度，這是其還原性能的原因。結合fs-TA光譜和原位紅外表征的機理研究闡明了光催化途徑和中間體的形成。這一結果表明，PAF-332-DCM可以作為一種有前途的非金屬催化劑用於實際的太陽能驅動的CO2轉化。

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

本文通過Mn摻雜與S型異質結（ZnS/Co3S4）協同策略，顯著提升光催化CO2還原為C2H4的選擇性與效率。Mn取代Co位點誘導晶格應變與電荷不對稱分布，增強CO2吸附與關鍵中間體（*COCO/*CHOCO）穩定性，促進C-C耦合。優化後的Mn-ZnS/Co3S4催化劑實現20.62 μmol·g-1·h-1的C2H4產率與87%電子選擇性，遠超未摻雜樣品。結合理論計算與原位表征，揭示了Mn調控軌道雜化與界面電荷分離的機製，為高效多碳產物光催化劑設計提供了新思路。

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