在傳統的光催化系統中,光致熱在很大程度上被忽略,特別是對于熱力學和動力學具有挑戰性的CO2還原為C2燃料。中國科學技術大學謝毅、孫永福等設計了非對稱M1-O-M2三原子位點限制在酚醛石中以促進C-C耦合,并利用光致熱增加分子熱振動并加速CO2還原為C2燃料。使用富氧空位Zn2GeO4以納米帶為模型,準原位拉曼光譜揭示Zn-O-Ge三原子位點可能是反應位點。密度泛函理論(DFT)計算表明,不對稱的Zn-O-Ge位點可以通過誘導相鄰C1中間體的不同電荷分布來促進C-C 耦合,而產生的O空位可以將決速的氫化步驟的能壘從1.46 eV降低到0.67 eV。不同測試條件下的催化性能表明光引發了CO2還原反應。原位傅里葉變換紅外光譜和D2O 動力學同位素效應實驗表明,光致熱能在動力學上觸發C-C耦合,并通過提供豐富的氫物種來加速OCCO*氫化。因此,在348 K、0.1 W cm-2光照下的模擬空氣氣氛中,富含O空位的Zn2GeO4納米帶表現出12.7 μmol g-1 h-1的醋酸鹽產生速率,66.9%的高醋酸鹽選擇性,CO2-CH3COOH轉化率為29.95%,穩定性長達220小時。Asymmetric Triple-Atom Sites Confined in Ternary Oxide Enabling Selective CO2 Photothermal Reduction to Acetate. Journal of the American Chemical Society, 2021. DOI: 10.1021/jacs.1c08033