因为温室效应的存在，通过可再生能源将CO2还原为燃料或有用化学品的研究持续在科学界引起关注。在有效催化体系，利用太阳能将CO2还原与H2O氧化耦合生成有用化学品和O2一直都被称为人工光合作用，这是化学研究层面的一个理想反应。目前已经有一些半导体催化剂被报道可以实现这一过程，包括CdSe, TiO2, InVO4, BiOBr, and ZnIn2S4等。然而由于H2O氧化在这些体系里很慢的动力学过程，人工光合作用的效率一直非常低下。同时，由此导致的光生空穴在表面的堆积也会直接造成催化剂的结构破坏而失活。通过牺牲剂的添加，可以解决这一问题，但是牺牲剂高昂的价格也让这一过程难以拥有良好的前景。既然很难利用光生空穴快速实现H2O氧化，科学家一直希望可以利用这些空穴来驱动有意义的化学反应。近年来，已经有相关系统报道过，可以利用太阳能将H2生成与有机合成耦合起来，同时利用光生电子和空穴，同时实现可再生H2的制备和有用的有机化合物的合成。但是这种策略还从未在CO2还原体系实现过。近日，中科院理化所吴骊珠教授团队首先报道了一种CdSe / CdS半导体量子点光催化体系，可以在可见光照下高效还原CO2为CO. 在有三乙胺作为牺牲剂的调价下， CO的生成速率高达412.8 mmol g-1 h-1，选择性>95%。更重要的是，在这个催化体系，CO2到CO转化可以与1-苯基乙醇氧化生成频哪醇的反应相耦合，最终实现光生电子和空穴的双重利用。频哪醇是药物合成里的重要中间体。目前其合成目前主要通过于醛/酮的还原二聚反应，还需要加入一些金属还原剂.而这种光催化体系，则在温和条件下，成功实现了频哪醇的合成，产率高达98%。此策略为太阳能驱动的二氧化碳催化还原提供了一个很好的解决方案： 在无需牺牲剂的条件下同时实现燃料的生成和有机氧化耦合，并成功解决由于光生空穴引起的催化剂降解的问题。相关研究发表与细胞出版社化学旗舰刊Chem.
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