变废为宝！南昌航空大学/中蓝长化合作首篇Science子刊 | 光热催化高效甲烷化！

背景：大气中二氧化碳浓度持续攀升，对全球气候构成严峻威胁，实现碳中和需求迫切。传统二氧化碳甲烷化方法能耗高，光催化则效率低，光热催化结合两者优势成为有潜力的转化途径，但仍面临电子转移效率低、中间体吸附调控不精准等挑战。研究目的：设计具有适宜中间体吸附能力和强活化能力的活性位点，以实现二氧化碳高选择性转化为甲烷。结论：研究团队在空心硅酸镍纳米管表面构建锰单原子位点，制备了光热催化剂。锰单原子的引入诱导自旋极化效应，驱动电子定向转移并促进氢溢流，增强了对关键中间体的吸附，抑制副产物生成并降低加氢能垒。该催化剂在纯光照下实现了高效的二氧化碳甲烷化，甲烷生成速率高且选择性接近100%，催化活性大幅提升，为未来催化剂设计和高效二氧化碳转化提供了理论支撑。