近日，鄭州大學河南先進技術研究院綠色催化研究所李俊博士研究小組在人工光合作用領域取得新進展。相關成果以“Interfacial Engineering of Bi19Br3S27 Nanowires Promotes Metallic Photocatalytic CO2 Reduction Activity under Near-Infrared Light Irradiation”為題發表在化學類頂尖期刊《Journal of the American Chemical Society》上，并被選為封面文章進行報道。論文第一作者為河南先進技術研究院李俊博士，武漢大學潘文鳳為共同第一作者，通訊作者為鄭州大學化學學院劉巧云博士和南方科技大學陳洪研究員，鄭州大學河南先進技術研究院為第一完成單位。

人工光合作用可以通過將溫室氣體CO2轉化為有價值的化學物質/燃料被認為是解決能源和環境危機的理想技術。由于較大的C=O鍵能（約750 kJ mol-1），使得光催化CO2的轉化非常具有挑戰性。本工作，通過堿刻蝕策略對半導體材料進行表界面重構，獲得表面具有多元缺陷和氧摻雜的半導體光催化材料，在沒有任何犧牲劑和助催化劑的條件下顯示了增強的近紅外光響應的光催化CO2還原生成高價值的太陽能燃料化學品的性能。實驗證明了引入的缺陷和氧元素有效地增強了半導體材料對太陽光的吸收和CO2的吸附，同時降低了CO2的活化能，理論計算從原子尺度解釋了的催化劑的表界面結構和反應活性之間的構效關系。這項工作為開發高性能的近紅外光驅動的硫基光催化劑提供了獨特的表界面工程策略，為有效利用近紅外范圍的太陽光和為實現碳中和的目標提供了一定的參考價值。

該研究得到了國家自然科學基金、中國博士后科學基金和鄭州大學青年拔尖人才專項基金等的支持。

全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c01109