异相催化剂的基底尺寸对催化活性具有显著的影响，但是人们对基底影响光驱动催化反应的相关研究非常罕见。

有鉴于此，中国科学院城市环境研究所贾宏鹏等研究不同尺寸的TiO₂基底调控金属-基底相互作用的方式影响光热催化CO₂加氢性能。

主要内容

（1）

我们发现尺寸较小的TiO₂构筑Ni/TiO₂-25，样品具有更强的金属-基底相互作用，促进光激发电子从TiO₂转移到Ni纳米粒子，这有助于切断H₂分子，加快光热催化反应生成CH₄，在Xe灯光热催化反应（360 ℃）生成CH₄的速率达到227.7mmol g^-1 h^-1。当使用尺寸更大的TiO₂基底构筑Ni/TiO₂-100，由于比较弱的金属-基底相互作用，以及不充分的电荷分离和提供的活化氢物种较少，因此催化反应产物主要是CO，生成CO的速率94.2 mmol g^-1 h^-1。

（2）

在正常的太阳光照射时进行光热催化，Ni/TiO₂-25样品生成CH₄的速率达到63.0 mmol g^-1 h^-1，CH₄选择性达到99.8 %；Ni/TiO₂-100样品以90 %的选择性生成CO，生成CO的反应速率达到30.0 mmol g^-1 h^-1。这项工作发展了调控基底尺寸方法调控光热催化活性的新型方法。

参考文献

Qiang Li, Chunqi Wang, Huiling Wang, Jin Chen, Jing Chen, Hongpeng Jia, Disclosing Support-Size-Dependent Effect on Ambient Light-Driven Photothermal CO₂ Hydrogenation over Nickel/Titanium Dioxide, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202318166

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202318166