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　　近日，电子科技大学基础与前沿研究院董帆教授团队在Science伙伴期刊Research上发表题为“Dynamic Active Sites in Bi₅O₇I Promoted by Surface Tensile Strain Enable Selective Visible Light CO₂ Photoreduction”的研究论文（Research, 2022, 9818792, 11 pages）。基础院董帆教授为该论文唯一通讯作者，其指导的博士后石晛为第一作者，电子科技大学基础与前沿研究院为论文第一作者单位。

　　过度消费化石燃料而导致的二氧化碳（CO₂）排放问题已经成为各国政府以及国内外学术界共同关注的焦点。CO2虽然是温室效应的主要贡献者，但从另一种角度看，CO₂同样是一种宝贵的资源，若能将多余的CO₂转化为碳基燃料，不仅有助于减缓全球变暖趋势，而且能够缓解能源短缺危机。这种将CO₂变废为宝、资源化利用的思路已经成为当下解决CO₂排放问题的新途径并受到学者们的高度重视和广泛关注。CO₂的资源化利用需要将CO₂分子活化，但CO2的化学性质非常稳定，传统CO₂资源化利用技术需要额外输入非常高的能量才能将其活化并进行转化，经济成本高、能耗高、转化周期长且反应条件苛刻。因此探究一种经济、有效、简单易行的CO₂转化方法对缓解碳排放和能源短缺问题具有重大意义。

　　缺陷普遍存在于具有光活性的功能材料中。通常来讲，缺陷可以调节光活性材料的电子结构，从而直接影响其载流子传输行为、表面吸附/解吸、能带结构及光反应路径等。因此，缺陷工程已成为优化光活性材料结构的一个重要研究领域。随着对催化领域中对缺陷研究的深入，研究人员发现缺陷会受到如气压、外场等外部条件的影响而发生动态演化。然而，关于光催化中动态缺陷的研究仍处于起步阶段，动态缺陷的基本性质、形成机制、演变过程，以及它们对光催化反应路径的影响尚未揭示。

　　针对上述关键科学问题，该团队提出了超薄Bi₅O₇I纳米管表面拉伸应变促进光诱导动态I缺陷的新概念。采用快速扫描原位漫反射红外傅里叶变换光谱捕捉中间产物，研究了催化剂表面高选择性光催化还原CO₂的过程。通过有效实验首次验证了光催化剂表面可见光诱导的I缺陷动态可逆演变机制；动态I缺陷调变了催化剂的电子机构，促进了载流子分离和反应物活性，优化了反应路径，是Bi₅O₇I具备高效可见光催化CO₂性能的关键因素。结合理论计算，揭示了光致动态缺陷介导的高选择性光催化还原CO₂机理。这项研究中报道的光催化过程中缺陷的动态演化及其作用机理将为合理设计高效的缺陷型催化剂以实现高效太阳能转化提供新的研究思路。

　　董帆，1982年生，湖北宜昌人。电子科技大学基础与前沿研究院，教授/博导。国家杰出青年科学基金获得者（2022年），国家优秀青年科学基金获得者（2018年），国务院特殊津贴专家（2019年），四川省杰出青年基金获得者（2020年）；连续5年入选科睿唯安“全球高被引科学家”榜单（2018-2022年）；获得中国百篇最具国际影响力国际论文奖（2015年），中国环境科学学会青年科学家金奖（2020年），获得教育部、四川省和重庆市等省部级自然科学奖一等奖2项和二等奖5项。主持国家自然科学基金项目6项、国家重点研发计划课题2项以及省部级科研项目等20项。以通讯作者在Nature Communications，Angewandte Chemie，ACS Nano，ACS Catalysis，Environmental Science & Technology (Letters)，Science Bulletin，Applied Catalysis B: Environmental，Materials Today等国际期刊上发表学术论文200余篇。所有论文被SCI引用3.1万次，50篇论文入选ESI高被引/热点论文，H指数为94。担任Chinese Chemical Letters副主编，Environmental Functional Materials副主编，Sci. Bull.、ACS ES&T Eng.、Chin. J. Catal.等多本SCI期刊的编委。

　　石晛，基础与前沿研究院博士后，目前就职于四川轻化工大学，主要研究领域为光催化环境修复与能源转换。迄今为止，已在Research，ACS Catalysis，Angewandte Chemie等期刊发表SCI论文25篇，授权国家发明专利16项、国际发明专利1项，主持国家自然科学基金青年基金1项，曾获中国石油和化工自动化应用协会技术发明一等奖、四川省环境保护科学技术二等奖等奖项。