利用太陽能驅動CO2資源化對于實現(xiàn)“碳中和”具有重要意義。其中，將CO2高選擇性地轉化尤為關鍵，但該過程涉及復雜的電子/質子耦合，以及面臨動力學緩慢的挑戰(zhàn)。近期，梁倩教授圍繞光催化CO2還原高效轉化這一研究前沿，探索開發(fā)了一系列新型光催化劑。

 （1）通過氧空位誘導生成Bi-O-Sn氧化還原位點，極大增強了質子耦合電子傳遞（PCET）過程。該研究通過調控Bi的電子結構，優(yōu)化Bi 6p與*CHO 2p 軌道雜化，顯著降低了關鍵中間體*CHO的能壘，表現(xiàn)出卓越的催化性能，CH4產率達207.3 μmol g-1 h-1，選擇性為95.7%。相關成果以“Oxygen Vacancy-Driven Asymmetrical Charge Distribution on Bi-O-Sn Sites in Sn-Doped Bi2MoO6 for Efficient Photocatalytic CO2-to-CH4 Conversion”為題發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition（Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e21874）。

（2）通過構建富含氧空位的BiOBr/In2O3異質結，實現(xiàn)了對活性中心電子結構的精確調控，從而顯著提升了光催化CO2還原性能。氧空位與異質結的協(xié)同作用有效延長了電子壽命并抑制復合，顯著提升了反應選擇性與量子效率。相關成果以“Tailoring p-p orbital hybridization via oxygen vacancy in bismuth oxybromide heterojunctions for efficient photocatalytic CO2 Reduction”為題發(fā)表在Advanced Functional Material（Adv. Funct. Mater. 2025, e18449）。

（3）通過碳基骨架將Co團簇、CDs與Cs3Bi2Br9量子點穩(wěn)固結合，實現(xiàn)電子與質子高效傳輸與結構穩(wěn)定。光生電子由Cs3Bi2Br9定向遷移至Co與CDs位點，形成關鍵中間體Co-*CO-*CO-CDs，實現(xiàn)逐步C-C偶聯(lián)與連續(xù)氫化反應。C-C偶聯(lián)主要發(fā)生于Co位點，而鄰近的CDs促進質子供給與氫化過程，顯著降低反應能壘并提升*CO2至C2H4的選擇性與速率。相關成果以“High productivity of C2 hydrocarbons by stepwise C-C coupling and hydrogenation on multisite photocatalyst”為題發(fā)表在Applied Catalysis B: Environment and Energy（Appl. Catal. B Environ. Energy 383, 2026, 126080）。

 相關工作得到沈陽師范大學/中國石油大學（北京）趙震教授，蘇州大學康振輝教授，中科院/上海光源章輝研究員等人的大力支持。梁倩教授長期致力于光/電催化小分子轉化相關研究，2024年以來在催化與材料領域主流學術期刊發(fā)表多篇代表性成果：ACS Catal. 2024, 14, 17191-7200，Adv. Funct. Mater. 2024, 2412078，J. Catal. 2024, 435, 115574，J. Catal. 2025, 450, 116273，Sci. China Chem. 2025, 68, 2160-2169等。