非贵金属氧化物异质结催化剂：高性能CO2还原的绿色合成新策略

针对全球CO2减排难题，北京工业大学团队开发了TiO2/Sac/LiBr复合催化剂，通过机械研磨-水热法实现CO2高效光催化还原为CO，产率达70.83 μmol·h-1，较纯TiO2提升7倍。该研究为开发低成本、环境友好的CO2资源化技术提供了新思路。

　　

随着工业革命以来大气CO₂浓度突破416.87 ppm，开发高效碳中和技术成为全球焦点。传统光催化剂存在电荷复合率高、可见光利用率低等瓶颈，而贵金属催化剂成本高昂。北京工业大学的研究团队独辟蹊径，利用食品添加剂糖精（Saccharin, SAC）与LiBr改性TiO₂，开创了一种兼具高性能与绿色合成的CO₂还原新体系。

研究采用机械研磨结合80℃低温水热的独特工艺，避免了传统高温高压合成的能耗问题。通过X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等技术表征材料结构，并搭建气固相光催化系统评估性能。

Results and discussion部分揭示：SAC中的N/S元素与LiBr协同作用，使复合材料带隙窄化至2.85 eV，可见光吸收范围拓展至450 nm。原位红外光谱证实COOH*中间体的形成，表明CO₂通过羧酸路径被还原。特别值得注意的是，TiO₂/Sac/LiBr的CO产率高达70.83 μmol·h^-1，远超纯TiO₂（10.12 μmol·h^-1），且稳定性超过5个循环。

Conclusion部分强调：该研究首次证实有机-无机杂化策略可同时优化光吸收与电荷分离。SAC不仅作为结构导向剂调控TiO₂晶面暴露，其含N官能团更成为电子传输桥梁。Li⁺的插入则通过极化电场抑制e^--h⁺复合。这种"一石三鸟"的设计理念为开发非贵金属光催化剂提供了范式转移。

论文发表于《Next Research》，其价值在于：① 建立低温绿色合成新标准，相比传统溶胶-凝胶法降低能耗60%；② 开创糖精在光催化领域的新应用；③ 提出的"有机配体-金属盐"协同机制可推广至ZnO、Fe₂O₃等体系。这项研究从实验室走向产业化的关键突破，将加速实现《巴黎协定》的温控目标。