光电催化还原CO2成有机燃料小分子是解决能源短缺和全球变暖的有效途径之一。本项目拟以过渡金属氧化物的超薄二维结构为研究对象，聚焦其在光电催化还原CO2领域的应用。以超薄二维结构的宏量制备、同步辐射技术表征和光电催化性能的研究为关键科学问题，利用同步辐射XANES谱、正电子湮没谱和理论计算来研究其缺陷结构和电子结构，结合超快光谱和微观动力学行为研究电子与空穴的分离和传输，并测量其光电宏观特性和局域性能。在建立了系列过渡金属氧化物超薄二维结构制备方法的基础上，结合同步辐射XANES谱、正电子湮没谱和理论计算，将对高效光电还原CO2材料的合成-结构-性能三者之间的关系形成一些本质的理论认识，进而为组装构筑系列高性能能源器件提供一种理论基础和方法指导。
