第一作者：何春媚通讯作者：郭长发DOI：10.1016/j.jece.2025.119764 研究思路本文针对MnxCd1-xS（MCS）本征光催化活性低（载流子复合快、表面反应缓慢）的问题，提出一种金属–非金属（Cu–B）共修饰改性策略，即Cu–B共掺杂进MCS晶格，同时在掺杂体表面修饰非晶态氧

光电传感技术在现代信息接收和传输过程中发挥着重要的作用，目前已广泛应用于生物工程、医疗卫生、环境保护等当代各个领域。材料科学和纳米技术的发展进一步提高光电探测器的性能和效率。近些年中，像石墨烯、MXene、过渡金属二硫化和钙钛矿等各种纳米材料已被用于光探测领域。在这些材料中，氯氧化铋（BiOCl）因其独特的层状结构、优异的光学性能和稳定的化学性能而显示出巨大的潜力。然而，BiOCl具有宽带隙（3.2-3.4 eV），并且只能响应紫外光，导致其相对较低的光利用率。通过简单的改性手段（如掺杂和空位工程）来扩大

长期以来，传统模型显著低估了重污染期间的硫酸盐浓度。南京大学与复旦大学团队在JACS发表研究，利用三氧同位素示踪技术揭示了新机制：在微液滴界面千万伏特强电场驱动下，无需经过传统水解过程，即可通过全新的“直接氧化通道”转化为硫酸盐。这一发现挑战了现有大气化学模型，为理解雾霾成因及大气演化提供了新框架。

在光催化全分解水的研究中，确认产物氢气与氧气的摩尔比是否符合2:1的化学计量比，是评估系统是否真正实现整体水分解循环的关键指标之一[1]。然而，在实际操作中，许多研究者发现O₂检测值往往偏离理论值，甚至在不加催化剂的空白实验中也能检测到氧气信号。这些多出来的氧气，究竟是催化剂的真实活性，还是系统误差制造的“科学幻觉”？

在传统釜式反应器中，气泡的大小不一且随机分布，导致气液接触比表面积难以量化；同时，随着反应体积放大，光照在反应液深处的衰减（Beer-Lambert定律限制）使得反应速率急剧下降。这种“黑箱”状态往往导致反应速率低、副产物多，且难以线性放大。

近年来，光热催化（photothermal catalysis）在 CO₂ 转化、甲烷重整、气相污染物治理等方向快速升温：通过宽谱光吸收将光能转化为热能，在催化剂附近构建高温反应微环境，被视为连接“太阳能-热催化”的重要路径之一。目前相当多实验仍采用“电炉+光源”的组合：即在传统电加热炉中放置催化剂，同时从外部照射光源以提供光子。这种做法虽然方便控制温度，但光效应与热效应相互叠加，难以明确区分光照引发的反应贡献。这种科学问题拆解不清的状况阻碍了对反应机理的深入理解。例如，光照到底是通过提高温度（热效应）促

在追求碳中和的能源转型浪潮中，太阳能驱动的水分解制氢技术，一直被寄予厚望。然而，一个不容忽视的现实是：绝大多数光催化研究仍停留在实验室阶段。在模拟光源、恒温环境和纯净体系下表现卓越的催化材料，一旦置于真实太阳光下，往往面临性能急剧衰减的窘境—光谱波动、强度变化、温度周期及复杂环境因素，共同构成了从实验室走向实际应用的“第一道鸿沟”。

武汉纺织大学陈嵘课题组近期发表的研究报道了一种双金属Pt-Rh/TiO₂光催化剂，在室温（25 ℃）常压条件下成功将有毒的一氧化碳（CO）与H₂O高效转化为乙烯（C₂H₄）。该研究通过精准调控Pt与Rh的原子比例（最优为2:8），实现了C₂H₄产率高达362.94 µmol·g⁻¹，选择性达45%，并在连续26小时光照下保持稳定性能。结合原位表征与DFT计算，揭示了Pt-Rh合金中Rh位点作为CO还原的主要活性中心，促进电子积累与不对称C-C耦合，显著降低反应能垒，为温和条件下CO资源化利用提供了新策略。

CO₂不仅是导致气候变暖的“元凶”，还能变身清洁能源甲烷！近日，上海交通大学、北京大学和加拿大麦吉尔大学的联合团队在《Advanced Science》发表重磅研究，首次将多组分合金与氮化镓纳米线结合，创造出一种高效“光热耦合催化系统”，在290 ℃下通过外部加热照射3 W/cm²的白光，将二氧化碳转化为甲烷的产率提升至199 mmol·g⁻¹·h⁻¹，选择性高达93%！这项技术为碳中和目标提供了新的思路。

华南理工大学叶代启教授团队在《ACS Catalysis》上发表了一篇有关光热催化CO₂逆水煤气转化（RWGS）反应的重大成果的文章。该研究设计了一种基于聚光太阳能系统的光热催化装置，用于高效驱动CO₂逆水煤气变换（RWGS）反应，将CO₂转化为CO燃料。研究团队开发了一种新型Ni−C−In（Ni/C−In₂O₃）催化剂，通过碳掺杂和镍团簇修饰，实现了在模拟太阳光（1521.9 mW/cm²）和自然阳光下的高活性与稳定性。实验结果表明，该催化剂在无外部加热条件下（仅依靠光致热），CO选择性达100%，CO

在全球努力将气温上升控制在1.5℃以内的大背景下，实现温室气体净零排放成为各国的重要目标。目前，化石燃料的开采、提炼、运输和燃烧所产生的温室气体排放占全球总量的70%以上，因此，向低碳能源转型迫在眉睫。氢气作为一种极具潜力的零排放能源载体，在难以电气化的行业，如重工业、寒冷地区的空间供暖和重型运输等领域，发挥着关键作用。

在全球应对气候变化、推动能源转型的背景下，清洁能源的开发尤为紧迫。氢气作为零碳能源载体，广泛应用于氢燃料电池汽车和储能系统。然而，目前仅有5%的氢气通过绿色电解工艺制取，超过 90% 的氢气依赖天然气/沼气重整，这一过程带来了大量的二氧化碳排放，严重阻碍了能源的绿色转型进程。