综述：光热催化中的光控活性位点工程

《Chem Catalysis》：Light-controlled active-site engineering in photo-thermal catalysis

光诱导催化技术通过调控光强和波长实现活性位点实时重构，结合光热催化效应，实现对反应路径的精确控制，为CO2氢化与氨合成等可再生能源驱动过程提供动态适配的解决方案。

　　

全局视角

催化剂几乎支撑着现代社会所有维持运行的过程，从化肥生产到燃料转换。随着我们向由可再生能源驱动的碳中和经济迈进，催化剂必须变得更加适应性强，能够更好地应对变化的能源输入。传统的催化剂是静态的，其活性和选择性由组成和结构决定。光诱导的活性位点工程引入了一种范式转变，不仅将光作为能量来源，还将其作为控制手段。通过调节光的强度或波长，可以实时重新配置活性位点，从而实现“可编程”的反应性。结合光热催化技术，这种方法能够以前所未有的方式控制反应路径中的热力学和电子因素。从长远来看，这种光响应型催化剂可能会彻底改变二氧化碳氢化或氨合成等过程，使其能够与可再生能源的供应同步进行动态操作。

总结

光适应性催化利用光作为外部刺激，实现了对催化活性和选择性的动态调节。当与光热过程结合时，它能够精确控制热效应和非热效应对催化性能的影响。本文重点探讨了异质光开关系统的最新进展，强调了光诱导的结构和电子变化，例如等离子体金属中的可逆空位生成和氧化还原动态。特别关注了控制活性位点瞬态性质的光子效应与热效应之间的协同作用。我们还讨论了能够在操作过程中捕捉快速结构和电子变化的表征技术的进展，以及与反应器工程、材料稳定性和可扩展性相关的挑战。总体而言，将动态光控制与异质催化相结合，为二氧化碳氢化和氨合成等复杂转化过程提供了实现可编程催化系统的途径。

图形摘要