光催化还原CO₂制备CH₄是直接将温室气体转化为化学品的可持续路线，但是由于光催化还原CO₂反应的热力学和动力学挑战，导致光催化还原CO₂制备CH₄面临巨大挑战。

有鉴于此，阿卜杜拉国王科技大学张华彬教授等报道构筑Ru-O_v活性位点，实现了改变光催化还原CO₂的产物选择性。

本文要点：

（1）

通过修饰不饱和Ru单原子位点的方式，在TiO₂表面构筑Ru-O_v活性位点，这种活性位点能够稳定关键的反应中间体、促进局部传质的双功能。

（2）

通过原位光谱表征和DFT理论计算，表明氧空穴（O_v）位点阻碍*CO脱附，Ru促进抽取质子。这种Ru-O_v结构不仅降低反应的整体活化能，而且改变反应路线，将产物从CO变成CH₄。Ru-O_v/TiO₂在光催化还原CO₂的反应中比TiO₂的CH₄产率提高195.4倍，而且CH₄选择性提高81 %。

参考文献

Chengyang Feng, Miao Hu, Shouwei Zuo, Jun Luo, Pedro Castaño, Yuanfu Ren, Magnus Rueping, Huabin Zhang, Ru-O_V Site-Mediated Product Selectivity Switch for Overall Photocatalytic CO₂ Reduction, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202411813

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202411813