光催化CO₂还原（PCR）的目标是获得高效和高选择性的稳定单一含能产物。体构型通常决定载流子动力学，而表面原子排列决定PCR热力学途径。因此，同时进行体结构和表面结构工程对于实现PCR的目标至关重要。

近日，华中师范大学张礼知教授，Hao Li报道了通过创造性的熔融策略合成的均匀掺杂的BiOCl纳米片，提出了一种超稳定和高选择性的PCR策略。

文章要点

1）以B₂O₃作为熔盐和掺杂前驱体，这种新的掺杂方法确保了B从表面掺杂到块体中，具有双重功能。B的体掺杂通过显著降低激子结合能来缓解二维（2D）BiOCl中的强激子效应，而表面掺杂的B原子则通过提取晶格羟基来重建BiOCl表面，从而形成紧密的B-氧空位（B-OV）缔合物。这些独有的B-OV缔合物能够使CO₂自发活化，抑制竞争性析氢副反应，并通过稳定用于选择性CO生成的*COOH来促进质子耦合电子转移步骤。

2）结果表明，均匀B掺杂的BiOCl纳米片在可见光下表现出98%的CO₂-to-CO还原选择性，其还原速率为83.64 µmol g⁻¹ h⁻¹，在120 h的长期测试中表现出超稳定性。

参考文献

Yanbiao Shi, et al, Simultaneous Manipulation of Bulk Excitons and  Surface Defects for Ultrastable and Highly Selective  CO₂ Photoreduction, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202100143

https://doi.org/10.1002/adma.202100143