工业的迅速发展伴随着CO₂ 的过度排放，严重影响着自然界碳循环的平衡，导致了严重的生态环境问题。我国“十四五规划”明确指出将加快绿色低碳发展，推动能源清洁安全高效利用。

利用光催化技术捕获CO₂，并将其转换成有附加值的碳/氢燃料，为减轻碳排放和能源危机提供了一种有效的解决手段。测试所（中广测）光电功能材料与器件研究团队（简称“光电团队”)设计开发了一种新型二元异质结构的C₃N₄催化剂，结合光谱、气相色谱等手段对其进行性能表征和优化。结果显示，C₃N₄催化剂具有良好的光电性能，能有效将CO₂光催化还原成CO，产率高达486.7 μmolh^-1g^-1，选择性为98.4%，同时DFT理论计算表明该催化剂拥有增强的CO解吸附能力。C₃N₄催化剂合成主要的原材料为双氰胺，采用简单的原位成核和煅烧法获得，是一种成本低、性能高且稳定性好的光催化剂，有望应用于环境与能源催化领域。

新型二元异质结构的C₃N₄催化剂光催化CO₂还原示意图

光电团队的相关成果以“Boosted CO desorption behaviors induced by spatial dyadic heterostructure in polymeric carbon nitride for efficient photocatalytic CO₂ conversion”为题发表于《Applied Catalysis B: Environmental》(中科院一区, IF:16.683)。上述工作得到了国家自然科学基金和广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目的支持。