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1、甲醇升级需怎样？硫化锌铟与阳光即可！
厦门大学王野教授课题组近日报道了一种二元金属硫化物催化剂，Zn2In2S5。该催化剂可在室温下借助可见光催化甲醇氧化偶联生成乙二醇的反应。相关工作近日已发表在 Chemical Communications上 ，并被选为封面论文。
本文所报道的金属硫化物催化剂亦可活化其他醇类的 C—H 键并催化相关氧化偶联反应，如由乙醇制备 2,3-丁二醇。
Chemical Communications, 2020
DOI: 10.1039/c9cc09205f
2、酮类远芳基化反应中光催化剂的C-C键形成
交叉偶联反应已被广泛应用于C-C键的形成，对当今的化学合成具有重要意义。在温和条件下以及在无应力分子中激活动力学惰性和热力学稳定的C-C键仍然是一个挑战。酮远程位点的功能化已经取得了长足的进展。然而，还没有开发出一种使用现成的起始材料并且对酮的远程芳基化具有广泛的基团耐受性的方法。近日，Long Huang, Magnus Rueping, 和他的同事开发出一种从叔醇中提取酮的强大的远程定点芳基化反应。
叔醇的C-C键断裂是通过协同质子耦合电子转移循环实现的，由此产生的烷基自由基与镍催化循环耦合。这一组合为这些具有挑战性的C-C键的产生提供了一个强大的平台，可进一步用于通过C-C键裂解设计其他类型的光介导交叉耦合。
J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI: 10.1021/jacs.9b12490
3、光催化合成策略和Cu催化剂在新型药物合成中的重要应用
光催化在大型化工生产中的应用似乎并不多见，但是其在药物合成中却越来越显示出其独特优势。近年来，双环[1.1.1]戊烷（BCP）作为新药合成中的一种明星桥环骨架，在新药界脱颖而出。有鉴于此，美国普林斯顿大学的David W. C. MacMillan教授课题组通过将铜催化和光催化结合，开发了一种全新的双环[1.1.1]戊烷（BCP）合成方法，开拓了药物合成的反应路径。
Nature, 2020.
DOI:10.1038/s41586-020-2060-z
4、单层Bi2WO6的亚表面缺陷工程提高其光催化活性
近日，比利时鲁汶大学Maarten Roeffaers教授团队联合福州大学的龙金林研究员团队利用单层Bi2WO6（MonoBT）的层状三明治结构[BiO]+-[WO4]2--[BiO]+成功引入了非表面W缺陷（DefectBT），并以此为模板催化剂，研究非表面缺陷在光催化反应中所起的作用，在太阳光照射下实现了苯甲醇的高效高选择性氧化生成苯甲醛。这一缺陷态是通过改变MonoBT水热合成过程中的温度和时间，从而影响WO4的晶化以及WO4和BiO的组装的过程，控制W缺陷在WO4层中生成。
DefectBT在苯甲醇的光催化含氧选择性氧化反应中表现出令人欣喜的反应活性，8小时内实现了55%的转化率以及接近100%的苯甲醛的选择性，这一研究为缺陷光催化研究打开了一个新的方向，为未来研究设计非表面缺陷的提供了借鉴。
ACS Catal., 2020
DOI: 10.1021/acscatal.9b04789
5、从废塑料到CO2再到C2燃料，全靠光催化
中国科学技术大学的谢毅院士和孙永福教授团队在模拟的自然环境下，通过光诱导C-C裂解和偶联途径，实现了各种废塑料向C2燃料的高选择性转化。采用这种方法，聚乙烯只需要40小时就能被Nb2O5光催化降解为CO2，其转化效率为100％。随后生成的CO2可以进一步选择性光还原为CH3COOH。
该工作报道了在模拟自然环境下，通过设计光诱导的C-C键裂解和偶联反应，将多种废塑料以高的选择性转化为C2燃料，该过程无需使用牺牲剂。以PE为例，采用Nb2O5催化剂可以在40h内100％光降解PE。随着PE光降解成CO2，所产生的CO2可以进一步被光还原，并选择性生成CH3COOH。此外，原位ESR光谱、同步辐射SVUV-PIMS光谱、UV-vis吸收光谱、H218O和18O2同位素标记实验表明，PE经历了由O2和‧OH基团引发的C-C键裂解，并形成CO2。通过D2O和13CO2同位素标记实验，经原位FTIR光谱分析发现，所产生的CH3COOH来源于中间产物‧COOH的C-C偶联作用，而‧COOH是通过CO2的光还原产生而不是PE的直接光降解产生。简而言之，这项工作不仅首次报告了在短时间内完全光降解塑料，而且还清楚地揭示了两步式塑料-燃料光转化机理。可以预期，将来通过合理设计光催化剂，同时优化C-C键断裂和偶联过程，在自然环境下将塑料废物高效光转化为多碳燃料。
Angew. Chem. Int. Ed，2019
DOI: 10.1002/anie.201915766
6、用于二氧化碳还原的Z-型光催化系统
近日，厦门大学马来西亚分校Wee-Jun Ong（王伟俊）教授等人针对近些年来在光催化还原CO2和Z-型的原理和最新进展。接下来是讨论最新的Z-型光催化CO2还原；同时也讨论了影响光活性的主要因素（例如：表面、形态、CO2吸附、产物脱附等）。另外，将讨论可以促进光催化前景的进一步修饰（例如：掺杂，负载助催化剂和刻面工程）。同时，评估Z-型电荷转移机理的确认方法。最后，阐明了Z-型光催化系统在CO2还原中未来发展的结论，挑战和前景，将其作为蓝图和范式向可再生能源驱动的未来化学工业的转变。
Angew. Chem. Int. Ed. 2020
DOI: 10.1002/anie.201914925
7、回顾MOF光催化剂用于生成太阳能燃料
暨南大学的李丹教授与日本国立材料科学研究所（NIMS）的叶金花教授总结了MOF作为光催化剂生成太阳能燃料的最新进展。在这篇综述中，作者们首先讨论了太阳能燃料生成和MOF相关的背景；随后，提出了几种设计稳定MOF的策略；再次，总结了近年来用于合成高效太阳能燃料的MOF的新方法；最后，讨论了使用MOF作为光催化剂生成太阳能燃料的挑战和未来前景。希望这篇综述能为设计高度稳定的MOF提供更深入的理解，并为其在光催化生产太阳能燃料方面提供新的观点。
Solar RRL, 2020
DOI: 10.1002/solr.201900547
8、高效TiO2光催化中的电子自旋极化态调控
天津大学邹吉军、潘伦团队与理学院米文博教授合作，以锐钛矿型TiO2光催化剂为例，可控制备了具有不同钛缺陷浓度的TiO2，深入探究了电子自旋极化状态和光催化性能的内在联系。结果表明，具有最大程度空间自旋极化状态的缺陷型Ti0.936O2可以有效增强电荷的分离效率并促进表面反应，表现出最佳的光催化性能。同时，外加磁场可进一步促进自旋极化Ti0.936O2的光催化活性。
本文采用金属缺陷调控的手段实现了对TiO2的电子自旋极化状态的调控；在费米面附近空间自旋极化的增强一方面抑制了被激发电子传输中与自旋向下空穴的复合，另一方面抑制了相反自旋极化方向羟基自由基的副反应（生成H2O2），从而提高了电荷分离效率和表面催化反应选择性；本文为首次报道空间电子自旋极化对光催化活性的影响机制，且该机制同样适用于电催化和热催化等涉及电荷传递和表面自由基反应的过程，对揭示电子自旋极化与催化机制的关系提供重要的理论和实验支撑。
Nat. Commun., 2020
DOI: 10.1038/s41467-020-14333-w
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