利用太阳能将 CO 和 H2O 转化为碳氢化合物非常引人注目，但仍然是一个重大挑战，因为 CO 还原和 H2O 氧化在热力学上都是不利的。在此，通过模板辅助煅烧过程将Cu和Ni单原子位点同步掺入有序多孔TiO中，产生了一系列Cu-Ni/TiO催化剂，用于使用H2O作为氢源进行光催化CO还原。通过X射线吸收精细结构（XAFS）光谱验证了Cu和Ni单原子的形成。最佳的 Cu-Ni/TiO 光催化剂表现出优异的性能，在模拟阳光下、在没有牺牲剂的情况下，CH 产率达到 63.88 μmol·gh，选择性高达 96.4%。 Cu和Ni单原子的存在不仅为CO和H2O的吸附和活化提供了有效的活性位点，而且有利于光生电荷载流子的分离和转移。光谱分析表明，CO 以碳酸氢盐的形式吸附在催化剂上，然后通过电子-质子转移过程多步还原为 CH4，而光生空穴则被 H2O 氧化消耗，生成 H2O。 H2O 和 CO 活化的同时增强保证了 CH 生产的优异光催化性能。这项研究为通过设计活性位点来开发高效光催化剂提供了指导，并为增强二氧化碳光还原提供了见解。



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