CO₂与丙三醇羰基化合成丙三醇碳酸酯是一项前景广阔的CO₂利用途径。尽管该反应可以通过热驱动的催化途径实现，但受热力学平衡的限制。在本研究中，我们开发了xAu/20Co₃O₄-ZnO系列催化剂，并引入太阳光辐射能量来实现光热协同催化反应，以突破热力学限制。由p型半导体Co₃O₄和n型半导体ZnO复合而成的Co₃O₄-ZnO氧化物具有异质结构，而负载于Co₃O₄-ZnO表面的Au纳米粒子具有局域表面等离子体共振(LSPR)效应。我们研究了xAu/20Co₃O₄-ZnO的可见光吸收性能、光生电子-空穴对分离效率以及Au添加对xAu/20Co₃O₄-ZnO催化剂光热协同催化性能的影响。此外，我们还研究了Au掺杂对xAu/20Co₃O₄-ZnO的体相和表面性质(晶相结构、形貌、比表面积、元素结合能、表面酸碱性、还原行为)的影响。研究结果显示，Au/20Co₃O₄-ZnO的异质结构有助于吸收可见光并提高电子-空穴对的分离效率。负载于Co₃O₄-ZnO表面的Au纳米颗粒约为50 nm，Au的加入改变了Zn和Co的电子密度，增强了Co物种的还原性，并增加了Co₃O₄-ZnO表面的氧空位。此外，Au纳米粒子的LSPR进一步提高了Au/20Co₃O₄-ZnO的可见光吸收能力，并改善了光生电子-空穴对的分离，从而提高了光热协同催化性能。在优化的条件下(150 ℃、5 MPa、6 h、25 W可见光照射)，2%Au/20Co₃O₄-ZnO表现出良好的光热协同催化性能，丙三醇碳酸酯的产率为6.5%。这项工作有望为合理设计更好的CO₂-丙三醇羰基化制丙三醇碳酸酯光热催化剂提供参考。

A Co₃O₄/BiOBr heterojunction was synthesized via a facile one-step solvothermal method for highly selective photocatalytic CO₂ reduction. The optimized Co₃O₄/BiOBr-0.8 catalyst exhibited CO and CH₄ evolution rates of 112.2 and 5.5 μmol·g^-1·h^-1, respectively, representing 6.3-fold and 3.9-fold enhancements over pristine BiOBr. The heterojunction demonstrated broadened light absorption, enhanced photoelectrochemical activity, reduced charge-transfer resistance, and improved separation efficiency of photogenerated carriers (e^-/h⁺). These synergistic effects were attributed to the formation of a Z-scheme heterostructure, which facilitated solar energy utilization and electron reduction capacity while suppressing carrier recombination.

为提高光热催化CO₂加氢In₂O₃催化剂的催化活性，采用均相水热法制备Mg(OH)₂-In(OH)₃前驱体，通过高温煅烧和H₂-还原处理得到了富含氧空位的Mg掺杂In₂O_3-x(Mg-In₂O_3-x)催化剂。在300 ℃、常压、可见光照射条件下，CO₂加氢转化为CO的CO₂转化率可达31.20%，CO产生速率为14.22 mmol·g_cat^-1·h^-1，CO选择性为100%。相比于单一In₂O_3-x催化剂，Mg-In₂O_3-x催化剂光热催化CO₂转化率及CO产生速率明显提高，这归因于Mg成功掺杂到In₂O₃晶格中，促进In₂O₃表面氧空位的形成，进而对可见光响应效率大幅提高，并有效减缓光生电子-空穴的复合。

以乙二醇为溶剂，聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，通过一步溶剂热法合成了分级中空结构的BiOBr-Pt催化剂。合成的分级中空结构BiOBr-2h催化剂的比表面积为28 m²·g^-1，是对比样品BiOBr-1h的2倍，这种结构为催化反应提供更多的反应活性位点。此外，在催化剂中引入Pt增强了BiOBr的载流子传导速率，而且Pt可以作为电子陷阱捕获周围大量电子，有效抑制光生载流子的复合，从而提高CO₂还原的催化活性。光催化CO₂还原实验结果表明，BiOBr-Pt的主要产物为CO，产物选择性为99%，其CO产率达到了20.8 μmol·h^-1·g^-1，为原始BiOBr的2.1倍。这一结果说明，这种Pt负载且具有分级中空结构的催化剂可以有效地将CO₂转化为增值化学品。

A mononuclear Co^Ⅱ complex, [Co(H₂dapsc)(H₂O)Cl]Cl·2H₂O (1), with a pentagonal bipyramidal configuration was obtained by reflux reaction of CoCl₂·6H₂O and 2, 6-diacetylpyridine-bis(semicarbazone) (H₂dapsc) in a mixed solvent of water and ethanol. The neutral ligand H₂dapsc molecule provides five coordination atoms to form the equatorial plane of 1, while a water molecule and a Cl^- ion occupy their axial positions. At the same time, the solid structure contains a valence counteranion Cl^- ion and two lattice water molecules. The study of DC magnetic susceptibility indicates that complex 1 has strong magnetic anisotropy. The AC magnetic properties show the existence of slow magnetic relaxation behavior, which is dominated by both direct and Raman processes. The energy barrier for magnetization reversal was 55.55 K. Based on theoretical calculations, it can be concluded that the main reason for the slow magnetic relaxation behavior is the rhombic anisotropy of the pentagonal bipyramidal structure. The calculated D and E values were 45.68 and-0.32 cm^-1.

This study presents the synthesis of three dinuclear cobalt complexes based on three imine derivatives: bis-[4-(2-pyridylmethyleneamino)-phenyl]thioether (L₁), bis-[4-(2-pyridylmethyleneamino)-phenyl]ether (L₂), and bis-[4-(2-pyridylmethyleneamino)-phenyl]methane (L₃). Single-crystal X-ray diffraction analysis reveals that the complexes [Co₂(L₁)₃](ClO₄)₄·2CH₃CN (1), [Co₂(L₂)₃](ClO₄)₄·2CH₃OH (2), and [Co₂(L₃)₃](ClO₄)₄·2CH₃OH (3) all exhibit a dinuclear structure. Magnetic test results show that complex 3 exhibited irreversible SCO behavior induced by loss of solvent at 300 K, with the average Co—N bond length increasing from 0.213 9(3) to 0.215 3(3) nm. Meanwhile, the desolvated complex 3 exhibited paramagnetic behavior similar to that of complexes 1 and 2. Variable-temperature UV-Vis spectroscopic studies also indicate that complex 3 undergoes a solvent-loss-induced spin-state transition.

光催化还原二氧化碳(CO₂)是一种有望解决全球能源与环境问题的方法。寻找在CO₂转化方面具有高活性和高选择性的催化剂受到了广泛关注。本研究采用简单的水热法合成了超薄氮掺杂的BiOBr纳米片。系统的实验结果表明，氮掺杂降低了BiOBr纳米片的厚度并增加了其比表面积。此外，光生载流子迁移效率和CO₂吸附能力显著增强，从而提高了光催化还原CO₂性能。实验结果表明，2N-BiOBr具有最佳的催化性能，反应在水中进行时，CO的生成速率为18.28 μmol·g⁻¹·h⁻¹，是纯BiOBr的三倍，且CO选择性接近100%。利用原位FTIR和DFT模拟研究了潜在的光催化机制。机理研究表明，氮原子取代氧原子作为吸附中心时，相比于O―H，BiOBr对CO₂的吸附选择性显著增强，并促进了关键反应中间体的形成。本研究为高效光催化材料的制备与开发提供了新的视角，并为光催化技术在能源与环境科学中的应用提供了理论支持。

电催化CO₂还原(ECR)是减少碳排放和促进碳循环的理想方法之一。单原子催化剂(SACs)由于其最大的原子利用率、优异的活性和选择性，已成为多相催化领域的前沿之一进以得到广泛应用。鉴于SACs在ECR领域的探索和应用，本文综述了基于SACs在ECR中应用的研究进展，并提出了SACs在ECR中应用的挑战和前景。具体介绍：(1)介绍了ECR的反应机理，(2) SACs的常用制备策略，(3) SACs在新型Zn-CO₂电池中的应用。最后，提出了SACs在ECR中所面临的挑战和机遇。

化石燃料的燃烧导致CO₂排放量显著增大，对环境构成严重威胁。光催化CO₂还原是减少全球变暖的重要手段，本文探讨了石墨相氮化碳(g-C₃N₄)在此领域中的潜在应用。然而，光生载流子的复合较快、可见光吸收能力差以及缺乏活性位点等关键因素限制了g-C₃N₄的光催化CO₂还原活性。为了解决这些问题，人们采用了多种改性策略，包括调整g-C₃N₄的形貌(如量子点、纳米棒、纳米管、纳米片、空心球等)，掺杂不同类型原子，以及与其他半导体复合形成异质结。g-C₃N₄作为光催化剂已展现出光催化还原CO₂的潜力，但仍需进一步研究和创新，本文重点讨论了S型异质结在提高g-C₃N₄光催化CO₂还原性能方面的作用，以克服其当前催化剂开发及应用的局限性。

有机分子功能化是一种有前景的策略，用于调控电化学CO₂还原反应(eCO₂RR)的C₂₊产物选择性和活性。然而，我们对于电化学CO₂还原调控机制的分子水平理解仍然不够清晰。在本文中，我们成功制备了铜纳米颗粒，并使用一系列胺类衍生物(如十六胺(HAD)、N-甲基十六胺(N-MHDA)、十六烷基二甲胺(HDDMA)和十六酰胺(PMM))对其进行功能化，以系统地研究胺表面活性剂分子结构对eCO₂RR选择性和活性的影响。结果表明，HDA的功能化可以将C₂产物和C₂H₄的法拉第效率(FE)提高至73.5%和46.4%，并且在−0.9 Ⅴ vs. RHE (可逆氢电极)电位下，C₂产物的分电流密度为131.4 mA·cm⁻²。理论研究发现，HDA通过与CO₂和eCO₂RR中间体之间的氢键相互作用，富集了*CO₂、*CO和其他反应中间体，降低了CO―CHO耦合反应的动力学能垒，从而促进了eCO₂RR向C₂产物的转化。当胺基的H原子被甲基取代后，氢键相互作用减弱，竞争的析氢反应加剧。PMM通过Cu―O键与Cu表面发生键合，而不是通过Cu―N键，导致Cu-PMM更倾向于产乙醇。原位拉曼光谱显示，在Cu-HDA表面，CO主要吸附在Cu的顶位吸附位点上，与在Cu表面上的桥式吸附不同，这可能是因为前者表面对CO的富集引发了CO的吸附构型变化。HDA功能化还提高了Cu催化剂的表面pH。基于Cu-HDA组装的可充电Zn-CO₂电池在放电电流密度为16 mA∙cm^–2时，最大功率密度为6.48 mW∙cm⁻²，并具有长达60 h的良好充放电稳定性。本研究的重点在于通过在分子水平上调节Cu基材料的CO₂RR活性和选择性，促进CO₂-C₂的转化，这可能为提高C₂产物的产率提供新的见解。