將CO₂有效轉化為化學燃料(如甲烷)是緩解能源危機和減少二氧化碳排放的最有效途徑之一。光催化CO₂還原越來越受到科研人員的關注。在光還原反應中，Cu能夠作為活性中心來驅動CO₂到CO和CH₄等轉化，因此采用Cu基材料作為氧化還原活性中心。

此外，金屬硫化物的高光生電荷遷移率有利于光催化CO₂還原，基于此，天津大學的于濤團隊設計了一種具有S空位的Cu₃SnS₄光催化劑用于光催化CO₂還原，并闡述了其對光催化CO₂還原高選擇性和活性的影響。

具有S空位的Cu₃SnS₄光催化劑中的Sn(II) 5d軌道所支配的導帶位置可以通過控制Sn(II)的含量來調節(jié)，同時晶格中的Cu(I)和Sn(IV)分別作為CO₂和H₂O的吸附位點。

另外，Cu(I)對CO也具有強的吸附能力，有利于進一步質子化生成CH₄(CO₂→COOH*→CO*→CHO*→CH₂O*→CH₃O*→CH₄)。

S空位能夠使得導致Sn(II)原子周圍電子富集，使導帶位置更負，Cu(I)上的電子還原能力相應增強，不僅能夠抑制光生電子-空穴對的復合，并且提高反應性(CH₄的產率為22.65 μmol/g/h)和選擇性(CH₄ ~ 83.10%)。

Effect of S vacancy in Cu₃SnS₄ on high selectivity and activity of photocatalytic CO₂ reduction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021.,?DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120498

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120498