近日，我院师生在化工领域顶级期刊《AIChE Journal》上发表最新研究论文“Built-in electric field and interfacial orbital coupling of Z-scheme CPDs/Bi₃O₄Cl for boosted CO₂ photoreduction”。江苏大学为该论文的第一完成单位，硕士生胡影为论文第一作者，我院夏杰祥教授、王彬金山青年特聘教授和中国农业科学院高艺轩助理研究员为论文共同通讯作者。

光催化CO₂还原面临载流子复合快、界面电荷传输效率低等挑战。本文构建了由碳化聚合物点（CPDs）和氯氧铋（Bi₃O₄Cl）纳米片组成的0D/2D Z型异质结（CPDs/Bi₃O₄Cl）。在无需牺牲剂的条件下，7 wt% CPDs/Bi₃O₄Cl复合材料的CO产率达到11.17 μmol g^–1·h^–1，是纯Bi₃O₄Cl的2.9倍。DFT计算表明，界面电荷重构形成内建电场，驱动Z型电荷转移路径；同时，C 2p-Bi 6p轨道耦合作用增强了CO₂吸附与活化，将*COOH关键中间体的生成能垒从1.32 eV显著降低至0.78 eV。该工作为高效Z型光催化剂的设计提供了新思路。

本研究通过将CPDs与Bi₃O₄Cl构筑为Z型异质结，实现了内建电场与界面轨道耦合的双重调控，显著提升了CO₂光还原性能。该工作不仅为Bi₃O₄Cl基光催化剂的设计提供了新策略，更从原子/分子轨道层面深化了对Z型异质结电荷转移与CO₂活化机理的理解，对高效人工光合作用体系的发展具有重要参考价值。

原文链接：https://doi.org/10.1002/aic.70386