直接光催化CO2（主要来源于烟气、空气等）还原为燃料是非常理想的，但热力学上有利的O2还原几乎完全阻碍了这一过程。基于此，华中科技大学王靖宇教授（通讯作者）等人报道了一种由卟啉基聚合物在中空TiO2表面上超交联制备的复合光催化剂，并随后与Pd(II)进行配位。在文中，作者通过在中空TiO2表面上原位超交联卟啉基聚合物（HPP）制备了多孔复合光催化剂，然后通过与HPP配位负载Pd(II)以形成CO2还原位点（Pd-HPP-TiO2）。其中，中空TiO2用于增加TiO2和Pd-HPP之间的异质界面，而Pd的选择有助于确认CO2吸附和电荷分离对还原的影响。富含杂原子的微孔结构不仅可以提高好氧环境中CO2吸附的能力和选择性，还可以稳定Pd(II)位点，而锐钛矿型TiO2表面表面通过带隙激发在价带中产生空穴，能够高效地氧化H2O。实验测试发现，Pd-HPP-TiO2具有很高的抗氧抑制能力，在2 h的紫外-可见光（UV-vis）照射后，空气中的CO2转化率为12%，产生的CH4为24.3 μmol g-1，比Pd/TiO2提高了4.5倍。该研究提出了一种可行的策略，将Pd(II)位点构建成中空TiO2表面上的CO2吸附聚合物，通过聚合物的高CO2/O2吸附选择性以及Pd(II)位点和中空TiO2上CO2还原和H2O氧化的高效电荷分离，在好氧环境中实现H2O还原CO2。Selective photocatalytic CO2 reduction in aerobic environment by microporous Pd-porphyrin-based polymers coated hollow TiO2. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29102-0.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-29102-0.
