叶金花/宁尚波ACS\u00A0Catal.：光驱动Cu\u207A-Ce\u00B3\u207A非对称位点协同活化CO\u2082和甲醇低压制备碳酸二甲酯

背景：在“双碳”目标背景下，将CO2转化为高附加值化学品是重要课题。碳酸二甲酯（DMC）作为一种绿色化学品，其直接合成面临CO2活化能高、反应条件苛刻等挑战。光热催化为温和条件下转化CO2提供了新思路。研究目的：本研究旨在构建一种高效催化剂，在低压和自然光驱动下，实现CO2与甲醇直接合成DMC。通过设计具有电荷不对称特征的Cu+-Ce3+双活性位点，协同活化反应物，降低反应能垒。结论：成功制备了Cu修饰的CeO2催化剂，其中0.8% Cu-CeO2在9 bar压力和自然光（20 mW cm-2）照射下，DMC产率达到41.7 mmol g-1，选择性为100%。实验和理论计算表明，Cu+-Ce3+非对称位点促进了CO2和甲醇的吸附与活化，显著降低了关键C-C耦合步骤的能垒，为太阳能驱动的CO2资源化利用提供了新策略。