电子科大向全军AM: AQE达2.8%，双功能双单原子催化剂用于高效光催化CO2RR

单原子光催化已被证明是一种促进异质反应的新策略。然而，将代表性的优点整合到双单原子中并调节协同光催化仍然是一个紧迫的挑战。对于双单原子催化剂，可以通过整合双功能特性和调节协同效应来提高光催化活性。

因此，电子科技大学向全军团队设计了负载在共轭多孔氮化碳聚合物上的钴(Co)和钌(Ru)双单原子催化剂(CoRu-HCNp)以实现有效的光催化CO₂还原。

研究人员证明Co和Ru的组合可以有效地提高光催化CO₂的活性和CO选择性。通过实验表征和理论计算，确定了CoRu-HCNp中Co和Ru原子位点的作用，以及金属如何通过整合其优点在光催化中协同作用。

具体而言，fs-TA光谱和光电动力学表征表明双金属 Co-Ru物种促进了光生电荷载流子动力学，而tr-PL光谱、ISI-XPS分析和DFT计算证明原子Co物种促进了光生电子转移，有利于光生电荷分离。

同时，原位DRIFTS、低覆盖等量热和吉布斯自由能计算表明引入Ru物种有利于CO₂与表面相互作用，这会加速COOH*的形成以及CO*的解离。得益于双功能化的Co和Ru反应位点，CoRu-HCNp显示出优异的光催化性能，可实现高太阳能到燃料的转换效率，在385 nm 波长处的AQE为2.8%。

这项工作提出了一种在共轭氮化碳聚合物中构建孤立双金属单原子物种的新策略，其中两种金属可以协同方式贡献其特定优势，以实现更高的光催化CO₂还原性能。

Dual-Single-Atom Tailoring with Bifunctional Integration for High-Performance CO₂ Photoreduction. Advanced Materials, 2021. DOI: 10.1002/adma.202105135

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电子科大向全军AM: AQE达2.8%，双功能双单原子催化剂用于高效光催化CO2RR

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