Si是用于光电化学（PEC）CO2还原的优选光吸收剂，因为它的低成本和作为半导体工业支柱的充分研究的特性。许多分子催化剂已经在溶液相中用硅光电阴极进行了研究，但是在这种配置中，催化剂必须扩散到光电极和从光电极扩散出来，因此可实现的催化速率很低。

近日，耶鲁大学Hailiang Wang，Conor L. Rooney报道了一种不含贵金属的基于分子催化剂的光电阴极，可用于将CO₂水溶液还原成CO和甲醇。

文章要点

1）光电极由锚定在氧化石墨烯上的钴酞菁分子组成，并通过(3氨基丙基)三乙氧基硅烷连接体集成到由二氧化钛薄膜保护的p型硅上。

2）光电阴极在低至0 V的电位下可以高选择性将CO₂还原为CO。研究人员在-0.36 V的起始电位观察到甲醇的产生，并达到0.18 s^-1的峰值周转频率。

3）迄今为止，这是唯一一个基于分子催化剂的光电极，可用于将CO₂的六电子还原为甲醇。

这项工作提出了一种将分子催化剂连接到p型半导体的策略，并展示了光电化学CO2还原为CO和甲醇的最新性能。

参考文献

Bo Shang, et al, Aqueous Photoelectrochemical CO₂ Reduction to CO and Methanol over a Silicon Photocathode Functionalized with a Cobalt Phthalocyanine Molecular Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202215213

DOI: 10.1002/anie.202215213

https://doi.org/10.1002/anie.202215213