面向定向太阳驱动CO2还原为醋酸的自旋偏挝型ZnIn2S4
材料科学
2026-05-05 v2 化学物理
摘要
醋酸作为重要的工业化学品，是CO2还原的关键目标产物，其双重角色在碳利用和化学原料供应方面至关重要。尽管光催化CO2还原（PCCR）可以生成醋酸以及其他多碳产物，但其产率通常较低，受到竞争性反应和效率不高的C-C键合限制。本文报道了一种手性介导的ZnIn2S4（CMZI）光催化剂，实现了惊人的醋酸产率962，并实现了97.3%的高选择性。这一产率是当前报道的最高值的十倍，同时实现了业界最佳的选择性。令人惊叹的产能源于CMZI手性结构与硫（S）位点的协同效应。手性诱导的自旋偏挝在CMZI中稳定了关键的三重体OCCO中间体，显著促进了C-C键合效率。理论计算表明，ZnIn2S4（102）晶面上的S位点对醋酸形成具有热力学和动力学优势。该工作为CO2还原向高效和可扩展地合成各种多碳产物提供了关键的催化策略。
引用
@article{arxiv.2509.16883,
title = {Spin-polarized chiral ZnIn2S4 for targeted solar-driven CO2 reduction to acetic acid},
author = {Yongping Cui and Yuanbo Li and Zhi-qiang Wang and Xueliang Zhang and Lu Han and Xueli Wang and Jinquan Chen and Aokun Liu and Lu Yu and Changlin Tian and Xue-qing Gong and Wanning Zhang and Yuxi Fang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.16883},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 4 figures