二氧化碳催化转化是解决当前能源危机和环境问题的有效策略，为实现可持续发展提供重要保障。光催化二氧化碳转化为多碳太阳燃料（C₂₊）是非常有前景的碳中和技术路径，成为当前催化领域研究的热点。

关键问题在于，较低的多电子利用率以及缓慢的碳-碳耦合动力学，使得光催化二氧化碳生成多碳太阳燃料面临着很大的挑战，目前产物的产量和选择性非常低。铜是转化二氧化碳生成多碳太阳燃料最具有活性的金属，Cu⁺物种的存在提供生成C₂₊的活性位点，其具有较好的*CO的吸附能力促进碳-碳耦联。因此，通过铜基光催化剂的精细设计与制备增强中间体*CO的吸附促进碳-碳耦联，加速电子转移与传递，是提高生成C₂₊催化活性与选择性的关键。

近日，大连理工大学郭新闻教授、侯军刚教授和西澳大利亚大学杨虹教授合作，以聚合的氮化碳为载体，通过原位热解的策略制备了原子分散的In-Cu双金属活性位点的催化剂，光催化二氧化碳制乙醇。乙醇产量达到28.5 umol g^-1 h^-1，选择性高达92%。

作者制备的原子分散的In-Cu双金属光催化剂，Cu以Cu⁺形式存在，Cu-N₃的配位环境；In物种是高于In³⁺，In-N₄的构型。该催化剂除了孤立的Cu和In位点，也存在一些In-Cu原子对，其中In和Cu之间以Cu-N-In键桥连接，原子距离在0.33 nm。

实验结合DFT计算研究发现，In原子引入到Cu单原子催化剂中，加速了电子从氮化碳载体向金属位点的转移与传递，提高电荷分离效率；相邻In原子的电子转移到Cu位点，增加了Cu活性位点的电荷密度；In金属的存在提高对中间体*CO的吸附，Cu-N-In位点共同参与*COCO的吸附，降低碳-碳耦联的能垒。

最后，原子分散的In-Cu双金属位点发挥协同作用，增强金属位点的活性和吸附能力，促进碳-碳偶联，形成乙醇。该工作为开发高效稳定的光催化剂催化转化二氧化碳生成多碳太阳燃料提供新的思路。