随着化石资源的减少和CO2的大量排放，利用CO2制备燃料和化学品的研究已引起人们的广泛关注。作为极其稳定的小分子，CO2的高效活化是化学领域最具挑战性的科学难题之一。从长远看，利用太阳能驱动H2O存在下的CO2光催化活化和转化，即人工光合作用，是最理想的CO2转化利用途径。发展高效光催化剂是实现这一途径的关键。王野课题组近年致力于促进CO2分子吸附和优先活化的助催化剂的研究。最近发现，虽然贵金属Pt助催化剂可从半导体TiO2有效地捕获光生电子，提高电子和空穴分离效率，但在 Pt表面更容易发生H2O分子的还原，而不利于CO2还原。Cu2O助催化剂可以高选择性催化CO2还原，但其捕获光生电子能力弱，效率较低。通过在 TiO2表面可控制备Pt@Cu2O核壳结构助催化剂，产生了显著的协同效应，即利用Pt核从TiO2捕获光生电子并传递给Cu2O壳层，在Cu2O表面发生CO2的优先活化，大幅提高了生成CH4的催化活性。该研究成果为设计CO2光催化还原高效催化体系提供了新策略。相关结果发表在Angewandte Chemie-International Edition (2013, 52, DOI: 10.1002/anie.201301473)。
论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201301473/abstract
