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【文章简介】

近日，天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院在国际知名期刊National Science Review上发表题为“Earth-abundant Zn-dipyrrin chromophores for efficient CO2 photoreduction”的论文。论文第一作者：郭颂，通讯作者：张志明

利用太阳能驱动CO2还原制备燃料小分子，是助力实现碳中和国家重大战略目标的有效策略之一。传统催化体系中，电子转移过程主要依赖于光敏剂的三重激发态，导致激发能损耗大。此外，所用的光敏剂主要局限于钌、铱基贵金属配合物，反应体系成本高。针对上述问题，本工作通过精准控制分子构型开发了系列强敏化锌配合物光敏剂用于高效光催化CO2还原。首次提出了对称性破坏电荷转移态介导分子间电子转移策略，突破了三重态的能级和激发寿命限制，构建了长还原态寿命的锌配合物光敏剂，提高了分子间电子转移效率。利用新型锌配合物敏化铁配合物催化剂，实现高效CO2光还原，TONCO超过20000，量子产率高达29.7%。该催化性能明显优于传统贵金属配合物光敏剂[Ru(bpy)3]2+和[Ir(ppy)2(bpy)]+。在温室气体转化领域，获得了最高效的过渡金属配合物光敏剂分子。这项工作为新型非贵金属光敏剂的设计，构建高效的均相CO2光还原体系开辟了一条新的途径。

图注：Zn(Ⅱ)配合物光敏剂用于高效光还原CO₂