Cooperatividad de Doble Sitio en Ag/Cu‐Ag 2 S Cocatalizador para la Activación de CO 2 y Hidrogenación Profunda Hacia la Fotoproducción de CH 4 al 100% de Selectividad

RESUMEN La reducción fotocatalítica de CO 2 a CH 4 es esencial para la neutralidad de carbono, pero sigue siendo un desafío debido a la alta estabilidad de CO 2 y la compleja ruta de múltiples electrones, que típicamente lleva a CO como el producto dominante con baja selectividad hacia CH 4. En este trabajo, se fabrica un cocatalizador de esfera hueca bifuncional cargado de Ag y dopado con Cu (ACAS) sobre nanoflores de ZnIn 2 S 4 (ZIS) mediante una estrategia de intercambio iónico auto-templada. Bajo luz solar simulada, ACAS/ZIS logra una tasa de evolución de CH 4 excepcional de 145.2 µmol·g −1 ·h −1 con una selectividad del 100%. Este rendimiento proviene de una sinergia única de “luz-electricidad-calor”: el campo dipolar intrínseco en ZIS impulsa la migración direccional de electrones hacia ACAS, mientras que la absorción de espectro completo de ACAS induce un efecto fototérmico localizado que suministra energía para la ruptura de enlaces C─O. La espectroscopía in situ y los cálculos teóricos revelan que los sitios de Cu dominan la adsorción de CO 2 y reducen la barrera energética para la formación de *COOH. Al mismo tiempo, los nanopartículas metálicas de Ag generadas in situ cooperan con los sitios de Cu para crear una interfaz de doble sitio activo, activando *CO y reduciendo drásticamente la barrera limitante para su hidrogenación a *CHO. Este trabajo establece un paradigma de diseño de catalizador que integra el calentamiento fototérmico localizado con sitios bifuncionales diseñados a nivel atómico para impulsar la reducción profunda altamente selectiva de CO 2 a CH 4.