近日，功能材料研究所阙美丹副教授团队在中科院SCI一区期刊《Journal of Materials Chemistry C》 (IF: 7.059)上发表题目为：MXene as Co-Catalyst for Solar-Driven Photocatalytic Reduction of CO₂的综述性文章。硕士研究生赵杨为第一作者，指导教师陈晋副教授与阙美丹副教授为共同通讯作者。

图1光催化还原CO₂机理以及MXene作为助催化剂研究实例

通过人工光合作用将CO₂转化为清洁燃料是解决能源危机和环境问题的有效途径。然而，传统半导体催化剂如氮化物，金属氧化物，硫化物，磷化物因在化学反应方面相对惰性而被限制应用。近年来，新型二维材料MXene因具有电导率高、活性位点丰富、比表面积大等优点而被广泛关注，可以作为助催化剂用于提高光催化还原CO₂性能。

图2不同半导体的带隙能、导带和价带的电势以及转化CO₂相应的氧化还原电势

这篇文章总结了MXene作为助催化剂，通过光催化反应将CO₂转化为清洁能源的最新研究进展。论文以MXene的制备方法为出发点，介绍了含氟刻蚀法、无氟刻蚀法、电化学刻蚀法，并概述了MXene的基本性质（如导电性、光学性质、电磁性质、活性位点）。讨论了光催化还原CO₂的基本原理，并提出优化反应效率和产物选择性的策略。重点介绍了MXene作为助催化剂用于光催化还原CO₂的设计思路和改性方法，如与半导体材料g-C₃N₄，TiO₂，CeO₂，CsPbBr₃等结合构建异质结，功能化MXene以增加活性位点等，并做出相应的评论与展望。此外，介绍了密度泛函理论研究，并强调了结构缺陷和掺杂在晶体结构中的重要性。在文末，深入剖析了MXene作为助催化剂在光催化领域的发展前景和面临的挑战。

这项工作为后续的研究提供了思路，为光催化领域的发展做出了贡献。可以预见，MXene作为助催化剂，在太阳能驱动下将CO₂转化为清洁燃料有着无限的前景和机遇。

DOI：10.1039/D0TC02979C

链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/tc/d0tc02979c/unauth#!divAbstract