增强丰富的红外光区间能量对于光催化还原CO₂的工业化的关键，Plasmonic半导体是非常重要的吸收低能量红外光吸收产生热电子，但是调控热电子用于增强CO₂还原制备CH₄仍然是个挑战。

有鉴于此，大连民族大学张振翼教授等报道提出了单原子层（SAL, single-atom-layer）金属化的概念，增强IR热电子的产生，促进热电子用于plasmonic光催化还原CO₂制备CH₄。

本文要点

（1）

这项研究使用W₁₈O₄₉@W-Sn纳米线阵列，其中Sn²⁺离子修饰在W₁₈O₄₉表面暴露氧原子上，从而构筑表面W-Sn SAL层。Sn单原子能够增强W₁₈O₄₉ NWA的plasmonic IR吸收，W-Sn SAL层不仅促进CO₂分子吸附，而且降低反应能垒，导致吸热的CO质子化过程变为放热过程。

（2）

W₁₈O₄₉@W-Sn纳米线阵列的IR光催化还原CO₂的CH₄选择性达到>98 %，催化活性比没有修饰W-Sn SAL的W₁₈O₄₉ NWA高9.0倍。这种SAL金属化策略能够应用于其他plasmonic半导体促进CO₂还原反应的CH₄产物选择性。

参考文献

Na Lu, Xiaoyi Jiang, Yongan Zhu, Linqun Yu, Shiwen Du, Jindou Huang, Zhenyi Zhang, Single-Atom-Layer Metallization of Plasmonic Semiconductor Surface for Selectively Enhancing IR-Driven Photocatalytic Reduction of CO₂ into CH₄, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202413931

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202413931