福建农林大学帅李教授和廖光福教授NC：氟苯连接PDI光催化剂以实现纯水中选择性转化二氧化碳为乙烷

本文报道了一种A-D-A型N,N'-双(4-氟苯基)苝-3,4,9,10-双(二甲酰亚胺)超分子光催化剂，可在水蒸气条件下高效、高选择性地将CO2光催化转化为C2H6。背景方面，乙烷作为石化工业的重要基础原料，其光催化合成技术对能源结构转型具有战略意义，但现有光催化体系主要生成一碳产物，气态C₂烃类产物的选择性通常较低。研究目的是通过氟苯基团修饰苝二酰亚胺骨架，构建强内建电场，促进光生电荷的分离和传输，从而实现CO2的高效转化。实验结果表明，该催化剂在连续50小时光照条件下实现了124.84 μmol·g⁻¹·h⁻¹的高产率和85%的选择性，太阳能-化学能转化效率达到1.6%。结论表明，氟苯基团的引入不仅增强了电荷分离与迁移，还降低了反应活化能，促进了关键C-C偶联中间体的形成，为设计高性能CO2光还原催化剂提供了新思路。