西北工业大学/韩国科学技术院JACS：氧桥联铜双原子位点实现纯水体系 CO2高效高选择性光催化制乙酸

本文报道了西北工业大学与韩国科学技术院联合开发的一种新型光催化剂，该催化剂将氧桥联铜双原子位点（Cu−O−Cu）分散于氮化碳上，用于在纯水体系中高效、高选择性将CO2光催化还原为乙酸。研究背景是传统光催化CO2还原往往依赖牺牲剂或贵金属，且对C2+产物选择性低。研究目的是设计一种无牺牲剂、条件温和的催化体系，实现高选择性乙酸的合成。结论表明，该催化剂在模拟太阳光下，以纯CO2饱和水溶液为反应介质，乙酸生成速率达62.94 μmol h⁻¹ g⁻¹，选择性高达98.18%，且具有良好的稳定性。通过实验和理论计算，揭示了Cu−O−Cu双位点通过增强光吸收、加速电荷转移、提升CO2吸附，并稳定关键中间体（如COOH和COCHO），显著降低C−C偶联能垒，从而定向驱动乙酸生成。该研究为高效CO2资源化利用提供了新路径。