2月28日，记者从安徽师范大学获悉，近日该校化学与材料科学学院李亚栋院士工作室负责人毛俊杰教授联合清华大学和北京理工大学等，提出了一种通过在异质结界面设计构筑单原子电子桥实现催化性能大幅提升的新策略。该成果有望在二氧化碳转化方面发挥重要作用。该项目由国家自然科学基金和安徽省高峰学科建设的支持。太阳能驱动二氧化碳转换是一种回收和资源化温室气体的有效方法之一，有望在碳资源的绿色循环体系中发挥重要作用。然而，低的光生载流子分离和利用效率，限制了光催化二氧化碳转化的进一步应用。构筑Z-型异质结提升载流子分离和利用效率被认为是最为有效的策略之一。其中，在异质结界面处构筑电子桥是实现载流子Z-型传输方式的关键，可以促进具有较高氧化还原能力的光生载流子参与反应，提高其分离和利用效率。目前，通过构筑高质量电子桥提升载流子Z-型传输效率，获得高效、稳定的光催化材料仍面临巨大挑战。针对以上问题，安徽师范大学毛俊杰教授与清华大学合作开发了一种“Cu单原子电子桥（Cu-SAEB）”应用于MIL-125-NH2和MoS2形成的Z-型异质结光催化材料体系中。结果表明，光催化过程中Cu单原子电子桥的存在可以加快复合材料中氧化还原能力相对较弱的载流子复合，促使具有较高氧化还原能力的载流子分离并参与反应，大大提高了Cu-SAEB中Z-型载流子传输效率，进而导致异质结光催化材料的性能和稳定性的大幅提升。本工作揭示了Z-型异质结光催化材料界面载流子传输过程，为在原子尺度上构筑高效、稳定的光催化材料提供了新思路。合肥通客户端-合报全媒体记者张梦怡通讯员郭梦