电催化和可见光催化都是实现CO₂转化的有效策略，目前，这些策略的主要问题都在于：缺乏高活性和高选择性的催化剂，尤其是缺乏地球富有的廉价金属元素。　　

　　有鉴于此，法国巴黎第七大学的Julien Bonin和Marc Robert等人报道了一种铁基分子级光催化剂，在室温、常压可见光驱动下可高效催化CO₂还原制甲烷。

　　　　表1.催化剂与敏化剂的结构和催化性能

　　

　　　　

　　研究发现，当反应在乙腈溶液中进行，并包含光敏化剂和牺牲电子供体时，催化反应可以稳定反应数天。

　　考虑到CO是光还原CO₂直接转化的主要产物，研究人员采用两步还原法，先将CO₂还原成CO，然后将CO还原成甲烷。总选择性高达82%，量子产率为0.18%。

　　

　　

　　　　图1.可见光催化CO₂还原制甲烷

　　

　　

　　　　图2.可能的机理

　　

　　

　　参考文献：Heng Rao, Luciana C. Schmidt, Julien Bonin and Marc Robert. Visible-light-driven methane formation from CO2 with a molecular iron catalyst. Nature 2017.

　　http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23016.html

来源：纳米人