导体在红外光二氧化碳还原成燃料方面有着广阔的应用前景。然而，它们极高的载流子密度会导致了强烈的电子-空穴复合。近日，中国科学技术大学谢毅院士、张群、孙永福等研究人员，设计了一种具有多孔结构的超薄导体以延长光激发电子的寿命。以合成的金属多孔原子层为例，同步辐射光电子能谱和紫外-可见-近红外光谱揭示了它们在红外光照射下可以同时实现CO₂还原和H₂O氧化。超快瞬态吸收光谱首次揭示了红外光激发的电子经历了连续的带内弛豫和带间复合过程，在这两个过程中增加了9倍和1.6倍的时间，证实了Na₂S溶液显著延长了电子寿命。金属多孔原子层具有近100%的CO选择性，红外光诱导CO₂还原，加入Na₂S溶液后CO的析出速率提高了50倍。这项研究为实现高效的红外光驱动CO₂减排性能提供了可能。

Liang Liang, Xiaodong Li, Jiachen Zhang, et al. Efficient Infrared Light Induced CO₂ Reduction with Nearly 100% CO Selectivity Enabled by Metallic CoN Porous Atomic Layers. Nano Energy, 2019.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104421

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128551931136X