{attr}3222{/attr}₂光还原目前面临两大挑战：光还原效率低和产物选择性差。超薄二维卤氧化铋具有大量的表面空位(活性位点)，是调节CO₂光转化的理想材料，但这种催化剂的表面空位在{attr}3129{/attr}过程中很容易失活。CO₂光还原依赖于足够的活性位点，

因此，电子科技大学董帆课题组通过水辅助自组装工艺合成了超薄Bi₄O₅Cl₂纳米片，该纳米片具有足够的光可开关表面Cl空位用于太阳能驱动的CO₂-CO转化。

表面Cl空位在光照射下产生，并在关闭照射后在O₂气氛下再次用迁移的Cl填充。这些光可开关空位使Bi₄O₅Cl₂在辐照4小时后产生58.49 μmol g^-1 CO，并具有高稳定性，同时也降低了速率决定步骤(CO₂到COOH^-)和选择性决定步骤的能垒(COOH^--CO)，实现100%的产品选择性。

超薄Bi₄O₅Cl₂纳米片上发生具有100% CO选择性的CO₂光还原可分为四个主要步骤：1.Cl离子从Bi₄O₅Cl₂表面逸出，原位形成大量的表面Cl空位；2.CO₂分子在Cl空位上被化学吸附和活化；3.光生电子注入活化的CO₂，产生一定量的COOH^-，然后COOH^-被还原为CO；4.反应完成后，光诱导的Cl空位被迁移的Cl^-重新填充，使Bi₄O₅Cl₂恢复到原来的稳定状态。

本研究报道的可逆、可光开关空位表明，设计丰富且可持续的表面空位可有效改善CO₂光还原催化剂的基本性能。该策略可用于提高光催化能力和调节光催化CO₂转化的产物选择性，也可以指导多相催化中缺陷化学的进一步研究。

Photoswitchable Chlorine Vacancies in Ultrathin Bi₄O₅Cl₂ for Selective CO₂ Photoreduction. ACS Catalysis, 2022. DOI: 10.1021/acscatal.2c00157