近日，我校代凯教授团队在光催化材料界面调控研究方面取得重要进展，相关成果以“Tunable Interfacial Charge Transfer in 2D-2D Composite for Efficient Visible-Light-Driven CO2 Conversion”为题发表在Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.202300643）上。

光催化CO2转化制备碳氢燃料，被认为是实现碳中和目标最具前景的策略之一。然而，由于严重的电荷传输阻抗和缓慢的电荷动力学，光催化CO2还原过程的转换效率仍然很低。

团队与中国科学技术大学刘敬祥副研究员合作，设计出一种由二维纳米片组装成的氧空位修饰钼酸铋纳米花(BMOVs)与二维铋烯形成的复合材料(Bi/BMOVs)，通过BMOVs与铋烯界面的欧姆接触设计，从而有利于光生电荷载流子的迁移(图1)。

图1.  BMOVs与铋烯之间的欧姆接触设计示意图及反应过程

 这种具有可调控界面电荷传输特性的二维-二维 Bi/BMOVs纳米复合材料，能够构建出近零阻抗电荷传输的欧姆接触界面。此外，复合材料的2D-2D结构不仅可以为光催化CO2还原过程提供大量的表面活性位点，而且可作为多电子反应的平台。因此，优化后的Bi/BMOVs催化剂表现出卓越的CO2还原性能（图2）。

图2. 催化剂的二氧化碳还原反应示意图

淮北师范大学2019级硕士研究生刘丽忠为该论文的第一作者。该项研究得到了国家自然科学基金、安徽省教育厅优秀科研创新团队的支持。

（文图：党委宣传部 / 审核：高玉兰）