利用太阳能驱动CO2资源化对于实现“碳中和”具有重要意义。其中，将CO2高选择性地转化尤为关键，但该过程涉及复杂的电子/质子耦合，以及面临动力学缓慢的挑战。近期，梁倩教授围绕光催化CO2还原高效转化这一研究前沿，探索开发了一系列新型光催化剂。
（1）通过氧空位诱导生成Bi-O-Sn氧化还原位点，极大增强了质子耦合电子传递（PCET）过程。该研究通过调控Bi的电子结构，优化Bi 6p与*CHO 2p 轨道杂化，显著降低了关键中间体*CHO的能垒，表现出卓越的催化性能，CH4产率达207.3 μmol g-1 h-1，选择性为95.7%。相关成果以“Oxygen Vacancy-Driven Asymmetrical Charge Distribution on Bi-O-Sn Sites in Sn-Doped Bi2MoO6 for Efficient Photocatalytic CO2-to-CH4 Conversion”为题发表在Angewandte Chemie International Edition（Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e21874）。
（2）通过构建富含氧空位的BiOBr/In2O3异质结，实现了对活性中心电子结构的精确调控，从而显著提升了光催化CO2还原性能。氧空位与异质结的协同作用有效延长了电子寿命并抑制复合，显著提升了反应选择性与量子效率。相关成果以“Tailoring p-p orbital hybridization via oxygen vacancy in bismuth oxybromide heterojunctions for efficient photocatalytic CO2 Reduction”为题发表在Advanced Functional Material（Adv. Funct. Mater. 2025, e18449）。
（3）通过碳基骨架将Co团簇、CDs与Cs3Bi2Br9量子点稳固结合，实现电子与质子高效传输与结构稳定。光生电子由Cs3Bi2Br9定向迁移至Co与CDs位点，形成关键中间体Co-*CO-*CO-CDs，实现逐步C-C偶联与连续氢化反应。C-C偶联主要发生于Co位点，而邻近的CDs促进质子供给与氢化过程，显著降低反应能垒并提升*CO2至C2H4的选择性与速率。相关成果以“High productivity of C2 hydrocarbons by stepwise C-C coupling and hydrogenation on multisite photocatalyst”为题发表在Applied Catalysis B: Environment and Energy（Appl. Catal. B Environ. Energy 383, 2026, 126080）。
相关工作得到沈阳师范大学/中国石油大学（北京）赵震教授，苏州大学康振辉教授，中科院/上海光源章辉研究员等人的大力支持。梁倩教授长期致力于光/电催化小分子转化相关研究，2024年以来在催化与材料领域主流学术期刊发表多篇代表性成果：ACS Catal. 2024, 14, 17191-7200，Adv. Funct. Mater. 2024, 2412078，J. Catal. 2024, 435, 115574，J. Catal. 2025, 450, 116273，Sci. China Chem. 2025, 68, 2160-2169等。
