设计高效率的CO₂还原光催化剂需要精确的理解真实条件（溶剂、光强）的动态光催化反应机理。

有鉴于此，浙江工业大学庄桂林教授等报道将从头算非绝热分子动力学（AIMD）模拟和DFT理论计算结合，通过理论研究Co担载在单层黑磷的催化剂在光场下C-C偶联反应的动力学。

本文要点：

（1）

Co@BP光催化剂具有优异的光催化性能，包括优异的稳定性、长寿命的光生载流子、强还原性。从热力学角度，Co@BP光催化剂的光催化活性具有显著区别，在非溶剂条件以99.99 %的选择性生成HCOOH，在溶液相以99.34 %的选择性生成CH₂CH₂（E_a=0.33 eV）。

（2）

基于MD模拟的结果，在水/乙腈混合溶剂中，有助于生成C₂₊产物，当H₂O/ACN的比例为1:9是生成CH₂CH₂最合适的比例。在光照射下，发现溶液相中，多个质子通道能够吸附CHO*与临近活性位点的CHO扩散后偶联，生成C₂中间体。这项工作展示了反应介质对光生载流子动力学的重要性，为调控光催化CO₂转化的产物选择性提供一种策略。

参考文献

Fu-Li Sun, Cun-biao Lin, Zhi-rui Luo, Qing Chen, Wen-xian Chen, Gui-lin Zhuang, Multichannel Photon-Stimulated C-C Coupling for CO₂ Reduction in a Mixed Water/Acetonitrile Solvent, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202500270

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202500270