主要观点总结
该论文研究了利用光催化技术实现CO2分子的高选择性资源化转化，特别是针对水介导的光催化还原CO2反应体系。黑龙江大学井立强教授和李志君高级工程师团队成功地利用甘油配位组装方法一步可控制备了单原子Cu改性的具有Ti缺陷的海胆状分级结构TiO2光催化剂。这种催化剂能够实现CO2高效、高选择性转化为CO。论文还详细阐述了原子级分散的Cu物种和Ti缺陷对光生电荷分离的协同调控机制，以及它们对催化反应过程的协同调控机制。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
利用光催化技术实现CO2分子的高选择性资源化转化是负碳技术之一，备受关注。然而，由于CO2分子的直线型结构和较高的键能，催化活化难度大，通常需要引入质子作为经济环保的质子源，水介导的光催化还原CO2反应体系得到广泛研究。
关键观点2: 研究重点
设计高效的CO2催化活化位点和构建高效的光催化还原体系是提升反应效率的关键。为此，Cu等过渡金属单原子催化位点构建成为研究热点，而简单可控的制备方法仍需进一步开发。
关键观点3: 研究成果
黑龙江大学井立强教授和李志君高级工程师团队成功制备了单原子Cu改性的具有Ti缺陷的海胆状分级结构TiO2光催化剂，实现了CO2的高效、高选择性转化。揭示了原子级分散的Cu物种和Ti缺陷对光生电荷分离的协同调控机制，以及它们对催化反应过程的协同调控机制。
关键观点4: 论文发表
该研究以论文形式发表在Nanoscale上，期刊介绍了相关的纳米科学和纳米技术的高质量研究报道，包括合成、表征、性质等方面。
文章预览
研究背景 利用光催化技术实现 CO 2 分子的高选择性资源化转化，作为最具应用潜力和价值的负碳技术之一备受关注。然而，由于 CO 2 分子具有直线型结构和较高的键能，使其催化活化难度大、还原电位较高，因此通常需引入质子以降低反应势垒，并作为产生碳氢产物的关键原料。 作为经济环保的质子源，使得水介导的光催化还原 CO 2 反应体系得到广泛研究。为提升该体系反应效率，首先要设计高效的 CO 2 催化活化位点，即：有利于 CO 2 分子的吸附活化并能抑制析氢等竞争反应，同时对 CO 2 还原中间体有适当的吸附脱附能力从而实现对产物选择性调控。 为此，Cu 等过渡金属单原子催化位点构建成为研究热点，而进一步开发简单可控的制备方法仍是十分必要的；另一方面，质子来源于水的分解，而光生空穴氧化水析氧又是该反应的速控步
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