近日，郑州大学河南先进技术研究院绿色催化研究所李俊博士研究小组在人工光合作用领域取得新进展。相关成果以“Interfacial Engineering of Bi₁₉Br₃S₂₇ Nanowires Promotes Metallic Photocatalytic CO₂ Reduction Activity under Near-Infrared Light Irradiation”为题发表在化学类顶尖期刊《Journal of the American Chemical Society》上，并被选为封面文章进行报道。论文第一作者为河南先进技术研究院李俊博士，武汉大学潘文凤为共同第一作者，通讯作者为郑州大学化学学院刘巧云博士和南方科技大学陈洪研究员，郑州大学河南先进技术研究院为第一完成单位。

人工光合作用可以通过将温室气体CO₂转化为有价值的化学物质/燃料被认为是解决能源和环境危机的理想技术。由于较大的C=O键能（约750 kJ mol^-1），使得光催化CO₂的转化非常具有挑战性。本工作，通过碱刻蚀策略对半导体材料进行表界面重构，获得表面具有多元缺陷和氧掺杂的半导体光催化材料，在没有任何牺牲剂和助催化剂的条件下显示了增强的近红外光响应的光催化CO₂还原生成高价值的太阳能燃料化学品的性能。实验证明了引入的缺陷和氧元素有效地增强了半导体材料对太阳光的吸收和CO₂的吸附，同时降低了CO₂的活化能，理论计算从原子尺度解释了的催化剂的表界面结构和反应活性之间的构效关系。这项工作为开发高性能的近红外光驱动的硫基光催化剂提供了独特的表界面工程策略，为有效利用近红外范围的太阳光和为实现碳中和的目标提供了一定的参考价值。

该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金和郑州大学青年拔尖人才专项基金等的支持。

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c01109