近日，我院化学工程与技术博士研究生陈材在国际著名期刊《Nature Communications》上发表《Supported Au Single Atoms and Nanoparticles on MoS₂ for Highly Selective CO₂-to-CH₃COOH Photoreduction》文章。

《Nature Communications》是国际顶级学术期刊《Nature》发行的子刊，主要刊载发布颇具综合性且代表某一领域重大进展的研究论文。作为国际“综合性期刊”领域的顶级期刊，内容涉及自然科学的所有领域，刊载论文极具科研及应用价值，为各领域的创新发展提供了重要的参考。

该论文提出了一种跨尺度异质结（Aun/Au1-CMS）开发方法，即将Au纳米颗粒和单原子定向植入到富Mo边界MoS2的不饱和Mo原子中。实验表明，单原子域可以有效地捕获纳米颗粒产生的热电子且延长整体光生电子的弛豫时间。Au5d和Mo4d的轨道耦合增强了Mo的氧亲和力和Au的碳亲和力从而稳定了关键的氧相关中间体*CH2CO，提高了对乙酸和C2的选择性。跨尺度异质结可以作为范式催化剂来解决二氧化碳转化为多碳产物中动力学和热力学限制。

陈材是论文的第一作者，导师张辉教授与中国科学技术大学吴宇恩教授为共同通讯作者，皇家永利为第一完成单位。该论文也是我院首次在《Nature》子刊上发表学术论文。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52291-9

图1 Au_n/Au₁-CMS的合成和结构表征

图2 Au_n/Au₁-CMS活性增强的实验和理论依据