硕士生侯卫东文章“Amide Covalent Bonding Engineering in Heterojunction for Efficient Solar-Driven CO2 Reduction”被《ACS Nano》（中科院1区，IF=17.1）接收发表！
光催化异质结催化剂中的连接方式对材料界面上的电荷转移速率有重要影响，是影响光催化性能的关键速率决定步骤。以往的研究主要集中在非共价相互作用上，如范德华力、静电吸引、π-π共轭和氢键。然而共价键可以提供增强的稳定性和优越的光电子传输特性，仍然是一个未开发的领域。为了了解连接方式在异质结构建中的作用，进一步推动光催化领域的发展，本研究选择了非金属石墨氮化碳(CN)和低成本碳量子点(CQD)作为模型光催化剂来制备异质结。采用简单的EDC/NHS辅助连接策略合成了酰胺键合的CN-CQD异质结光催化剂，提高了光催化CO2的还原效果。
（1）本研究开发了一种简单的EDC/NHS辅助连接策略，以增强异质结光催化剂中的电荷分离。利用这种方法，成功地合成了酰胺键碳量子点g-C3N4 (CQD-CN)异质结光催化剂。在CN-CQD中，CN和CQD之间形成酰胺共价键，促进了高效的载流子迁移、CO2吸附和活化。
（2）利用这些优势，CN-CQD光催化剂具有较高的选择性，CO和CH4的析出速率分别为79.2和2.7 μmol g-1 h-1。这些速率分别是CN@CQD和CN的1.7倍和3.6倍。连续测试12小时后，CN-CQD光催化剂也表现出优异的稳定性。
（3）COOH*信号的存在被认为是CO2转化为CO的关键中间物质。
本研究提出了一种共价键工程策略，用于开发高性能异质结光催化剂，用于高效的太阳能驱动CO2还原。它为具有强大电荷分离能力的异质结光催化剂的发展提供了见解，从而促进了二氧化碳资源的有效转化。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c07411