单原子光催化已被证实是一种促进多相反应的新策略。具有特定功能的单原子金属种类多种多样;然而，将具有代表性的优点整合到双单原子光催化中，调控协同光催化仍然是一个迫切的挑战。对于双单原子催化剂，可以通过整合双功能特性和调节协同效应来提高光催化活性。

有鉴于此，电子科技大学向全军教授等人，开发了负载在共轭多孔氮化碳聚合物上的钴 (Co) 和钌 (Ru)双单原子催化剂，用于有效的光催化 CO₂ 还原。

本文要点

1）将原子分散的Co-Ru双金属结合到共轭多孔氮化碳聚合物中，以及原位跟踪动态载流子迁移率和活性催化过程，以探索在CoRu-HCNp上进行的光催化CO₂还原反应的能量学和动力学。

2）进行了一系列的原位表征和理论计算，定量分析了结构-性能的相关性。结果表明，在CO₂光还原过程中，活性Co位点促进了动态电荷转移，而 Ru 位点在 CO₂ 光还原过程中促进选择性 CO₂ 表面结合相互作用。

3）原子特定特性的结合以及 Co 和 Ru 之间的协同作用导致高光催化 CO₂ 转化率，在不添加任何牺牲剂的情况下，相应的 385 nm 表观量子效率 (AQE) 为 2.8%，以及超过 200 的高周转数 (TON)添加任何牺牲剂。

总之，该工作提供了一个确定不同单原子金属的作用并调节协同作用的例子，其中具有独特性质的两种金属协同作用以进一步提高光催化性能。

参考文献：

Lei Cheng et al. Dual-Single-Atom Tailoring with Bifunctional Integration for High-Performance CO₂ Photoreduction. Advanced Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adma.202105135

https://doi.org/10.1002/adma.202105135