Nature Commun.：CO2光催化中的表面畸变结构

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对于构筑高活性的光催化剂而言，光吸收、光生载流子分离、表面反应是三个基本步骤。

有鉴于此， 多伦多大学 Geoffrey A. Ozin 、苏州大学张晓宏（ Xiaohong Zhang ）、魁北克大学：国立科学研究院 Kulbir Kaur Ghuman 等 报道发现通过 TiO ₂ 构筑畸变结构能够同时提高光吸收、光生载流子分离、表面反应三个步骤，因此表现了优异的光催化 C O ₂ 还原活性。

本文要点

要点1.  通过 Na 与 TiO ₂ 之间的固体还原反应生成核壳结构 c-TiO ₂ @a-TiO _2-x (OH) _y ，其中的无定形壳含有 HO-Ti-[O]-Ti 表面受阻 Lewis 对（ SFLP ， surface frustrated Lewis pairs ）。这种 SFLP 结构能够新型反应活性，在室温条件中能够异裂活化 H ₂ 分子生成质子化的羟基和负氢，表现优异的 CO ₂ 还原催化活性。

要点2.  这种晶体 - 无定形异质结材料改善光吸收、电荷载流子分离和转移到 SFLP 位点，因此提高载流子寿命、产生光热作用改善反应活性。这些作用从整体上增强了通过畸变结构工程改善异相 CO ₂ 光催化反应性能用于制备化学品和燃料。

Li, Z., Mao, C., Pei, Q. et al. Engineered disorder in CO ₂ photocatalysis. Nat Commun 13, 7205 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-34798-1

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34798-1

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