富含缺陷的金属氧化物上的表面受阻Lewis对（SFLP）为活化H2和CO2分子提供了催化中心，使高效的气相CO2光催化成为可能。而金属氧化物的晶格工程为调节SFLP的反应性提供了一种有用的策略。

有鉴于此，加拿大多伦多大学Geoffrey A. Ozin，曲阜师范大学Tingjiang Yan，Na Li报道了利用一步溶剂热法实现了Bi³⁺对In₂O₃中In³⁺的原子精确同象取代，得到了具有宽带UV-Vis吸收的Bi_xIn_2-xO₃材料。

文章要点

1）In₂O₃晶格中单位Bi原子的引入提供了强大的Lewis酸碱Bi³⁺-O^2-对来增强CO₂的吸附和活化，从而使反应速率比原始的In₂O₃和其他基于铟的催化剂有明显的提高。Bi 6s²孤子对产生中间禁带能态，增加了对太阳光子的捕获，有利于光生载流子的产生和分离。

2）值得注意的是，单位Bi³⁺取代的Bi_xIn_2-xO₃是一种高效稳定的光催化剂，其CO产率比纯In₂O₃高出三个数量级，对光催化CO₂制甲醇有优异的活性。除了提高催化活性，单位Bi原子取代In₂O₃的绿色化代表了CO₂光催化剂工程的一种新途径。

Yan, T., Li, N., Wang, L. et al. Bismuth atom tailoring of indium oxide surface frustrated Lewis pairs boosts heterogeneous CO₂ photocatalytic hydrogenation. Nat Commun 11, 6095 (2020).

DOI：10.1038/s41467-020-19997-y

https://doi.org/10.1038/s41467-020-19997-y