非金属plasmonic光催化剂的氧空穴能够降低CO₂还原的能垒，显著提高C1中间体的产量，因此提高生成C2的功能。但是氧空穴有可能将C1中间体物种氧化。

有鉴于此，安徽大学袁玉鹏、Liteng Ren、阜阳师范大学李慧泉提出了“光电子注入”策略，将光电子注入策略应用于保护W₁₈O₄₉/ZIS plasmonic光催化剂（W/Z）中W₁₈O₄₉的氧空穴。

主要内容

（1）

由于光电子有助于W₁₈O₄₉形成含有多个电子的微环境，因此增强W₁₈O₄₉的热电子激发能力，增加热电子寿命。通过原位XPS表征和飞秒瞬态吸收光谱表征验证。

（2）

DFT理论计算结果说明修饰氧空穴的W/Z光催化剂改善CO₂吸附，激活生成*CO中间体，降低生成*COH的能垒（0.054 eV）和随后的*CO-COH偶联反应能垒（0.574 eV）。随后的加氢催化反应说明*CH₂CH₂加氢能垒（0.108 eV）低于*CH₂CH₂脱附生成C₂H₄的能垒（0.277 eV），因此有助于生成C₂H₆。在可见光照射下，W/Z光催化生成C₂H₆的速率达到653.6 μmol g^-1 h^-1，而且C₂H₆的选择性达到90.6 %。这项工作有助于设计能够选择性生成C₂₊的plasmonic光催化剂。

参考文献

Liteng Ren, Xiaonan Yang, Xin Sun, Yuling Wang, Huiquan Li, Yupeng Yuan, Cascaded *CO‐*COH Intermediates on a Nonmetallic Plasmonic Photocatalyst for CO₂‐to‐C₂H₆ with 90.6% Selectivity, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202404660

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202404660