双院士领衔，最新JACS！介观疏水微环境工程调控CO₂还原

背景：传统亲水型光催化剂表面易被水分子覆盖，阻碍CO2吸附并导致关键中间体过早脱附，难以深度还原生成CH4。研究目的：清华大学和北京航空航天大学的研究团队旨在通过构建介观疏水微环境，解决水诱导的传质瓶颈和中间体易逃逸问题，将光催化CO2还原的主产物从CO转向CH4。结论：通过在TiO2上构建Cu-C单原子位点诱导形成粗糙疏水表面，成功调控了反应微环境。该表面不仅抑制了水分子毒化，还通过限域水团簇稳定CO2吸附，并物理限域*CO中间体，最终实现了98.43%的CH4选择性和16.43 µmol g-1 h-1的产率，验证了“介观环境工程”策略对提升催化性能的有效性。