CO2光催化还原(CO2PR)为生产清洁的太阳能燃料提供了一个可持续的、碳中性的策略。在目标CO2PR产品中，合成气是工业过程(Fisher-Tropsh反应、甲醇合成、合成气发酵等)的重要的原料，并且CO/H2的比值决定了下游化学物质的选择性。因此，确定光催化剂可调活性的关键描述符对于光催化生产合成气至关重要。
近日，南洋理工大学楼雄文和浙江师范大学胡勇等制备了一种新型的Cu2S@ROH-NiCo2O3双层纳米盒(DSNBs)，实现了从CO2PR到CO和H2的高效和稳定转化。ROH-NiCo2O3和Cu2S之间的p-n异质结的构建在提高光吸收、促进快速空间电荷分离和传递积累的电子来激活CO2方面起着重要作用。特别是，在LDHs退火的帮助下，ROH-NiCo2O3中的羟基化程度可以作为CO2PR活性和选择性的描述符；邻近具有Co位点的羟基促进了CO2吸附，但抑制了水和氢原子吸附，使CO2PR优于光催化析氢反应。此外，其还选择性地降低了*CO2到*COOH转化的吉布斯自由能势，阻碍了中间体的深度氢化(*CO到*CHO)，导致普遍的CO2向CO转化。ROH-NiCo2O3表面羟基的含量可以调节CO2PR的活性和选择性，使合成气的生产可广泛调整用于工业应用，并且实验和理论研究阐明了键羟基如何通过“一石两鸟”策略调节合成气比例。总的来说，这种简单的结构控制策略既不需要有毒的试剂，也不需要复杂的程序，从而使其在其他氧化物中具有潜在的适用性。另外，该工作所提到的催化剂模型可能会推动更先进的系统的开发，如与MOFs和电活性微生物的集成。Steering Catalytic Activity and Selectivity of CO2 Photoreduction to Syngas with Hydroxy-Rich Cu2S@ROH-NiCo2O3 Double-Shelled Nanoboxes. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202205839
