将过渡金属单原子作为分子功能基团插入石墨炔骨架中，利用所形成的金属-炔框架构建新型二维金属化石墨炔（MGY），能够同时兼顾石墨炔骨架的可调电荷转移、金属的催化活性和单个金属中心的精确分布，是开发高效催化剂的潜在策略。

近日，香港理工大学黄维扬教授和许林利助理教授团队利用M–C键（–C≡C–M–C≡C–）“自下而上”策略，基于Ni^II、Pd^II、Pt^II和Hg^II，首次合成了高度共轭的MGY光催化剂，实现了高效光催化CO₂还原，为低成本、高活性GDY基光催化材料开发提供了新的思路。

形貌和结构表征证明了通过碱催化脱氢卤化反应可将四种过渡金属离子（Ni^II、Pd^II、Pt^II 和 Hg^II）引入石墨二炔框架中，成功构建了新型二维金属化石墨炔。

光催化实验结果表明，TEPY-Ni-GY表现出优异的CO生成速率（18.3 mmol g^-1 h^-1）和选择性（98.8%）。该性能超过了大多数已报道的Ni基光催化剂体系，这一优异性能归因于芘基和 –C≡C–Ni(PBu₃)₂–C≡C–的协同作用。

密度泛函理论计算表明，具有大 π 共轭结构的芘结构作为电子转移通道有效提高电荷载体的分离和转移，不饱和 Ni 离子（d 轨道 16 个电子）和 –C≡C– 结构的协同作用有效促进了CO₂分子的吸附和活化过程，同时抑制了竞争性析氢反应的发生。

该工作不仅证实了低成本Ni^II基石墨炔是催化领域有希望的候选材料，还进一步扩充了现有石墨炔结构的多样性。