将CO2光催化转化为C2+产物（例如乙烯）是实现实现碳中和目标的有前途的途径，但由于CO2的串联高活化势垒和许多可能的多电子转移的类似还原电位，它仍然是光催一个巨大的挑战产品。

在美国化学会杂志上发表的实现一项研究中，由中国科学院福建物质结构研究所的串联曹荣教授和黄元彪教授领导的研究小组报告了一种串联光催化策略来支持CO2转化为乙烯。

研究人员通过在铼-(I)联吡啶fac-[ReI(bpy)(CO)3Cl](Re-bpy)和铜-卟啉三嗪骨架(PTF(铜））。光催使用这两种催化剂，实现它们在可见光照射下以73.2μmolg-1h-1的串联速率产生大量乙烯。不能通过使用Re-bpy或PTF(Cu)的光催任一组分从CO2获得乙烯。在类似条件下，实现使用单一催化剂只能生产单碳产品CO。串联

在串联光催化系统中，光催研究人员发现Re-bpy位点产生的实现CO被PTF(Cu)中附近的Cu单位点吸附，随后发生协同CC偶联过程，串联最终产生乙烯。光催

基于原位漫反射红外傅里叶变换光谱（DRIFTS）光谱分析和密度泛函理论（DFT）计算，研究人员在Re-bpy上将CO2光还原为Re-bpy-CO*，其中一些CO可以解吸并移动到附近的PTF(Cu)，在那里它被单原子Cu位点吸附，形成PTF(Cu)-CO*。

此外，CC偶联发生在中间体PTF(Cu)-CO*和Re-bpy-CO*的协同作用中，形成Re-*CO-CO*-Cu，最终通过多步质子还原并释放为乙烯-耦合电子转移(PCET)过程。DFT计算表明，PTF(Cu)-*CO和Re-bpy-*CO之间形成关键中间体Re-bpy-*CO-*CO-PTF(Cu)的耦合过程对C2H4的生产至关重要.

该研究为在温和条件下通过可见光驱动的串联过程将CO2光转化为C2产物的高效光催化剂的设计提供了新途径。