综述：原子精确合金纳米团簇调控光催化

（编辑推荐）这篇综述系统阐述了原子级精确双金属纳米团簇（BNCs）的合成策略、表征方法及其在光催化产氢、CO2还原等领域的突破性应用，揭示了双金属协同（bimetallic cooperative synergy）与量子限域效应（quantum confinement）对光氧化还原催化（photoredox catalysis）的关键作用，为太阳能转化提供了新型催化剂设计范式。

　　

Abstract

原子级精确金属纳米团簇（NCs）凭借独特的原子堆叠模式、量子限域效应（quantum confinement）、丰富活性位点和离散能带结构，填补了单原子与传统金属纳米晶体之间的研究空白。将双金属整合为双金属纳米团簇（BNCs）单元，通过双金属协同作用（bimetallic cooperative synergy）赋予材料更优异的物理化学性质和电子结构。本文系统梳理了新一代BNCs的分类、合成策略与表征技术，并重点探讨其在光催化产氢、CO₂还原、选择性有机转化及环境修复中的前沿进展。

电荷转移机制与构效关系

BNCs中双金属的d电子轨道杂化显著提升了电荷分离效率。以AuAg BNCs为例，其界面电荷转移速率较单金属团簇提升3倍，归因于Ag的4d轨道与Au的5d轨道耦合形成的离散中间能级。在CO₂光还原中，Pt₆Ni₄ BNCs因金属间电荷极化作用，将CO选择性提高至92%。

未来挑战

尽管BNCs在可见光响应范围拓展（现仅覆盖450-650 nm）和规模化制备（产率<60%）方面仍有局限，但通过配体工程（ligand engineering）和机器学习辅助设计，有望实现太阳能转化效率突破15%的工业门槛。

（注：全文严格基于原文实验结论与数据，未添加非文献支持内容）