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光催化還原CO₂制備多碳產物是實現碳中和目標的具有前景的方法，但是如何設計能夠促進多步驟C-C偶聯反應的活性位點仍然是個巨大挑戰。

有鑒于此，清華大學陳陣、清華大學/武漢理工大學haibo Yin等提出直接的缺陷工程設計，在CuWO₄上構筑結構不對稱三原子位點（Cu-Cu^δ+-W^δ+）和氧缺陷（OVs），記作CWO-OVs。

本文要點：

（1）

優化的CWO-OVs催化劑的光電催化合成丙酸（C₃H₆O₂，PA）的反應中實現86.46±2.92 μmol g^-1 h^-1，電子選擇性達到89.27 %，這在光催化CO₂制備C₂₊領域是個顯著的進步。

（2）

實驗結果和DFT理論計算結果表明，OVs在產生三原子位點的重要作用：(1) 不對稱Cu-Cu^δ+位點導致C₁-C₁偶聯生成*CH₂CH₃ (2) Cu^δ+-W^δ+位點促進C₂-C₁成鍵，生成丙酸PA。

這種電荷不對稱串聯反應體系為設計合成多碳產物的高效光催化劑提供幫助。

參考文獻

Haiwei Su, Haibo Yin, William Orbell, Yuqing Li, Guoliang Wang, Yunlong Wang, Kohsuke Mori, Zhen Chen, Hexing Li, Hiromi Yamashita, Junhua Li, Asymmetric Triple-Atom Sites Combined with Oxygen Vacancy for Selective Photocatalytic Conversion of CO₂ to Propionic Acid, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202425446

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202425446