Angew：CO2光还原制C2产物，氧化态和表面配位基序如何影响选择性？

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设计用于 CO ₂ 还原具有生成 C ₂₊ 产物功能的非铜基催化剂需要系统地了解表面状态与催化活性和选择性之间的内在联系。

近日， 上海电力大学 Hexing Li ， Yulin Min ，上海交通大学 Kun Jiang 采用光化学原位光谱表面特征技术结合第一性原理计算 (DFT) 研究了氮氧化钛催化剂的表面态组成、配位基序和催化选择性之间的关系。

本文要点

要点1.  采用真空辅助金属还原法制备了高结晶度的 TiO ₂ ，并用硬模板法制备了具有纳米级壳层的中空球形结构。具有不同氮氧配位比的氮化钛命名为 TiON _X-V[O] ，其中 X 代表氮化温度， V[O] 代表氨分解引入的氧空位。

要点2.  研究发现，采用 CO ₂ 光还原工艺， C ₂ 产物选择性与表面 Ti ²⁺ /Ti ³⁺ 比值呈正相关，表面氧化态受配位基序 N-Ti-O/V[O] 的调控，可降低 *CO-CO* 的二聚势垒，促进后续的 *CO-CH ₂ * 中间体的自发生成。

这种现象提供了一个新的设计视角，研究人员借此向精确生产光转化 CO ₂ 产品又迈进了一步。

Baoxin Ni, et al, Correlating Oxidation State and Surface Ligand Motifs with the Selectivity of CO ₂ Photoreduction to C ₂ Products, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202215574

DOI: 10.1002/anie.202215574

https://doi.org/10.1002/anie.202215574

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