太阳光驱动CO₂还原为多碳产物意义重大，但多电子转移效率低和C-C耦合缓慢则极大地阻碍了其发展。基于此，安徽师范大学毛俊杰教授、清华大学王定胜副教授和西湖大学王涛特聘研究员（共同通讯作者）等人报道了一种由锚定在石墨氮化碳上的P和Cu双位点组成的光催化剂（P/Cu SAs@CN），实现了载流子的高效分离，用于光催化CO₂RR生成乙烷（C₂H₆）。

得益于独特的原子结构，所制备的P/Cu SAs@CN光催化剂可以实现优异的CO₂RR性能，C₂H₆产物选择性为33.0%。此外，C₂H₆的析出速率为616.6 μmol g^-1 h^-1，约是Cu SAs@CN的26倍。载流子动力学研究表明，Cu和P分别作为电子和空穴捕获位点，实现了CN基体中电荷载流子的空间分离，有利于在光照射过程中形成电荷富集的Cu位点。

结合原位FTIR光谱和理论模拟研究，作者提出了光催化CO₂还原为C₂H₆的机理。首先，在电荷富集的Cu位点触发CO₂的双-电子还原为*CO；然后吸附在电荷富集的Cu位点上的*CO进行后续的电子转移，通过生成*OC-COH中间体，进一步将吸附的*CO还原为C₂H₆。该工作为原子精度的光催化剂设计提供了新的见解，以实现高效的光催化CO₂转化为高附加值的碳产品。

P and Cu Dual Sites on Graphitic Carbon Nitride for Photocatalytic CO₂ Reduction to Hydrocarbon Fuels with High C₂H₆ Evolution. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202210789.

https://doi.org/10.1002/anie.202210789.