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具有高氧化還原活性的介孔納米反應器的晶面異質結工程代表了將CO₂轉化為有價值的C₂產物（如C₂H₄）的有效策略。有鑒于此，內蒙古大學馬玉柱研究員、內蒙古大學/復旦大學趙東元院士等報道通過界面受限離子動態遷移重排策略，制備具有各向異性晶面的中空介孔立方體狀CuS納米反應器（~860 nm）。

本文要點：

（1）

S^2-離子濃度的調節有助于將高活性（110）與（100）晶面比從0.119調節到0.288，并誘導各向異性晶面異質結的形成。可控晶面異質結觸發電荷載流子的定向遷移，并伴隨著串聯S缺陷位點的形成(Cu₀-S₁@S₃)。促進了有效的電子-空穴對解離，并實現了不對稱的C-C耦合。優化晶面比為0.224的中空介孔CuS納米反應器（HMe-CuS-3）對CO₂光催化還原為乙炔（C₂H₂）的選擇性高達72.7%。

（2）

進一步的，構建Au-(110)和Co₃O₄-(100)空間分離的級聯納米反應器(SS-Au@Co₃O₄-CuS)用于CO₂-C₂H₄光催化還原，Co位點增強H₂O分子解離提供質子，并將*CO質子化為*COH。隨后，*COH被Au位點捕獲，用于不對稱的*CO-*COH偶聯和質子化，實現了高達4.11 μmol/g/h的高C₂H₄生成率，選擇性高達90.6 %。

參考文獻

Jiaming Zhang, Linlin Duan, Wei Zhang, Bing Ma, Jiangwei Zhang, Jinying Li, Aixia Wang, Peiting Guo, Dongyuan Zhao, Yuzhu Ma, Crystal-Facet Engineering of Mesoporous CuS Cascade Nanoreactors Enhances Photocatalytic C-C Coupling of CO₂-to-C₂H₄, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202423861

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202423861