将太阳能转化为燃料有助于解决人们对于石油的依赖性，光热催化技术能够高效率的将光子转化为热量驱动催化反应，因此光热催化是具有前景的技术。光热催化性能主要受到3个因素的控制：提高光吸收、减少热损失、优异的催化活性。但是，以往的研究主要关注于改善光吸收和催化剂的催化活性，通常忽略了热量损失的问题。

有鉴于此，南京大学朱嘉教授、朱斌博士等报道基于Ti₃C₂T_x的Janus设计构筑光学选择性催化剂，能够减少热量释放，增大光吸收和催化活性，实现了优异的光热催化活性。 

本文要点

（1）

在用于Sabatier反应和RWGS反应中，通过减少热损失，使得相同光照强度下的催化产物提高300 %。在2 W cm^-2光强度下，CO₂甲烷化反应的产率达到3317.2 mmol g^-1 h^-1，是目前无杂体催化剂的最高纪录。

（2）

作者认为这种催化剂的设计理念有望为发展高性能光热催化剂打开大门。

朱嘉，南京大学教授、博士生导师。2010年获美国斯坦福大学工学博士学位，师从大牛崔屹。随后在加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室做博后，期间获得“中国政府优秀留学生奖”、“国际材料学会优秀研究生金奖”和“美国化学学会无机化学青年科学家” 等称号。2013年9月回到南京大学组建纳米能源研究小组，2016年入选美国《麻省理工学院技术评论》第十六届全球35岁以下创新者榜单；2019年获得国家杰出青年科学基金资助。朱嘉教授团队主要从事面向基于光热调控的新能源领域的纳米材料与器件的研究，聚焦与纳米尺度的电学、光学、热学基本原理的探究及新型能原材料的研发。团队目前研究的主要方向为：锂钠光学、辐射制冷、热电、光热转换等

参考文献

Yang, Z., Wu, ZY., Lin, Z. et al. Optically selective catalyst design with minimized thermal emission for facilitating photothermal catalysis. Nat Commun 15, 7599 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-51896-4

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51896-4