气体反应物具有非常弱的吸附，但是生成的中间体具有较强的吸附，这导致过渡金属氧化物催化剂的光催化还原CO₂而言是个巨大挑战。

有鉴于此，南洋理工大学徐梽川、四川大学王清远、成都大学 lin chen等报道将Ni-Co氧化物纳米线修饰在石墨烯气凝胶基底上，发现氧空穴导致Ni-Co氧化物的晶型由尖晶石(spinel phase)转变为岩盐相(rock-salt phase)，因此优化催化剂的电子结构，在光催化还原CO₂的反应中实现优异的催化活性和选择性。

本文要点：

（1）

观测发现氧缺陷导致Ni-Co氧化物从尖晶石晶相转变为岩盐晶相，这种晶体结构的变化原因是其中较强的电场以及丰富的氧空穴。在对一系列催化剂研究光催化还原CO₂，发现晶相转变的催化剂表现优异的催化活性和选择性，生成CO的产率达到12.5 mmol g^-1 h^-1，CO选择性高达96.5 %。

（2）

这种显著改善的光催化活性是因为催化剂的两种晶相之间产生较强的界面耦合效应，通过这种界面耦合在界面形成具有方向的电荷转移，因此优化催化剂的电子结构。晶相的改变导致八面体位点形成更多的Co²⁺，增强Co-O共价键。这种协同作用能够平衡CO2的表面活化和反应中间体物种的脱附，因此降低反应决速步骤的能垒。

参考文献

Sudong Yang, Xu Guo, Xiaoning Li, Tianze Wu, Longhua Zou, Zhiying He, Qing Xu, Junjie Zheng, Lin Chen, Qingyuan Wang, Zhichuan Xu, Enhancing Photocatalytic CO₂ Conversion through Oxygen-Vacancy-Mediated Topological Phase Transition, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202317957

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202317957