直接光催化CO2（主要來源于煙氣、空氣等）還原為燃料是非常理想的，但熱力學(xué)上有利的O2還原幾乎完全阻礙了這一過程?；诖?，華中科技大學(xué)王靖宇教授（通訊作者）等人報道了一種由卟啉基聚合物在中空TiO2表面上超交聯(lián)制備的復(fù)合光催化劑，并隨后與Pd(II)進(jìn)行配位。在文中，作者通過在中空TiO2表面上原位超交聯(lián)卟啉基聚合物（HPP）制備了多孔復(fù)合光催化劑，然后通過與HPP配位負(fù)載Pd(II)以形成CO2還原位點（Pd-HPP-TiO2）。其中，中空TiO2用于增加TiO2和Pd-HPP之間的異質(zhì)界面，而Pd的選擇有助于確認(rèn)CO2吸附和電荷分離對還原的影響。富含雜原子的微孔結(jié)構(gòu)不僅可以提高好氧環(huán)境中CO2吸附的能力和選擇性，還可以穩(wěn)定Pd(II)位點，而銳鈦礦型TiO2表面表面通過帶隙激發(fā)在價帶中產(chǎn)生空穴，能夠高效地氧化H2O。實驗測試發(fā)現(xiàn)，Pd-HPP-TiO2具有很高的抗氧抑制能力，在2 h的紫外-可見光（UV-vis）照射后，空氣中的CO2轉(zhuǎn)化率為12%，產(chǎn)生的CH4為24.3 μmol g-1，比Pd/TiO2提高了4.5倍。該研究提出了一種可行的策略，將Pd(II)位點構(gòu)建成中空TiO2表面上的CO2吸附聚合物，通過聚合物的高CO2/O2吸附選擇性以及Pd(II)位點和中空TiO2上CO2還原和H2O氧化的高效電荷分離，在好氧環(huán)境中實現(xiàn)H2O還原CO2。Selective photocatalytic CO2 reduction in aerobic environment by microporous Pd-porphyrin-based polymers coated hollow TiO2. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29102-0.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-29102-0.
