蘭州化学物理研究所（LICP）のBi Yingpu教授とWang Kangkang氏が率いる研究チームは、単一原子銅-チタン酸化物（Cu-TiO₂）触媒におけるCO₂からCOへの光触媒変換のメカニズムを調査した。研究者たちは、in situ X線光電子分光法と赤外分光法を用いて、触媒表面の活性サイトにおけるCO₂とH₂O分子の動的相互作用を観察した。

この研究では、単一原子銅サイトがH₂Oの吸着と電子注入を促進し、隣接するチタンサイトでのCO₂の吸着と活性化を誘発することを示した。この協働作用により、CO₂からCOへの変換効率が大幅に向上した。単一原子Cu-TiO₂触媒は、純TiO₂に比べて161.1 μmol g⁻¹ h⁻¹の効率でCO₂からCOへの変換において5倍以上の性能を示した。

研究者たちは、これらの発見が単一原子銅触媒に関する従来の仮説を問い直し、静的な構造-活性モデルの再評価につながると述べた。この研究は、再生可能エネルギー貯蔵と炭素循環に貢献する新しい触媒設計の指針を提供している。