近日，中国科大苏州高研院刘东老师课题组与化学与材料科学学院熊宇杰教授团队、苏州纳米所真空互联实验站李逸凡高级工程师合作在光热催化CO2转化研究领域取得新进展，相关研究成果以“Tailoring Oxygen Vacancies with Atomically Dispersed Cu Sites for Stable and Efficient Photothermal CO2 Conversion”为题发表在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition上。

图1. Cu单原子对In2O3中氧空位的调制作用及光热催化CO2加氢性能影响

 利用太阳能驱动二氧化碳转化为高值燃料和化学品，是应对全球变暖和缓解能源危机的一种有效途径。目前，如何在原子尺度上精准调控催化剂的反应活性位点及其配位环境从而对催化剂进行优化仍然充满挑战。本研究提出了一种金属单原子诱导氧空位生成的新型催化剂合成策略，即通过Cu单原子掺杂会促使In2O3基底中氧空位的自发形成，进一步增强了CO2分子的吸附活化，极大提高了催化剂光热催化CO2还原的活性和稳定性。通过多种原位谱学表征技术联用，进一步阐明了Cu单原子和氧空位的协同作用有助于H2解离、CO2活化以及*COOH中间体向CO的定向转化，为高性能、低成本光热催化剂的设计提供了一种切实可行的方案。

中国科大苏州高研院特任副研究员万雪颖和博士生赵颐临为论文共同第一作者，中国科大苏州高研院为论文共同通讯单位。该工作还得到了国家自然科学基金等项目的支持，也得到了合肥光源、苏州纳米所Nano-X真空互联实验站以及中国科大理化科学实验中心、微纳研究与制造中心、超算中心、苏州高研院理化实验平台的支持。

论文链接： https://doi.org/10.1002/anie.202505244

（仿生界面材料科学全国重点实验室、纳米科学技术学院、科研部）