开发光催化系统以收集太阳能以将CO₂转化为有价值的燃料是缓解能源危机的一种有吸引力的方法。其中，Re(bpy)(CO)₃Cl（bpy=2, 2-联吡啶）是一种有吸引力的光催化剂，其在CO₂还原反应（CO₂RR）中具有优异的活性和CO选择性，即使没有额外的光敏剂。然而，光催化CO₂RR在水性介质中面临着巨大的挑战，例如催化剂溶解度差、竞争性析氢反应（HER）等。

基于此，南开大学何良年教授和美国德州农工大学Donald J. Darensbourg（共同通讯作者）等人报道了一种由CO₂和环氧化合物共聚而成三嵌段两亲性聚合物，其主链中含有联吡啶铼络合物，该聚合物可有效催化可见光驱动的CO₂还原为CO。

在文中，作者通过使用基于Re(dcbpy)（dcbpy=2, 2’-bipyridine-5, 5’-dicarboxy acid）的两亲性聚碳酸酯胶束催化剂，首次展示了在没有额外光敏剂的情况下将可见光驱动的CO₂RR转化为CO在水中的例子。这些胶束Re(dcbpy)-催化剂可以很容易地通过CO₂/环氧化物共聚和随后的硫醇-烯点击反应制备。该聚合物在水溶液中提供均匀的球形胶束，其中金属催化剂被隔离在纳米结构胶束的疏水部分。

实验测试发现，在没有光敏剂的情况下，在水性介质中的有效可见光驱动CO₂还原为过程中，周转率高达110，选择性超过99%，比在有机溶剂中相应的分子Re催化剂提高37倍。此外，与Re(dcbpy)(CO)₃Cl分子催化剂相比，通过调节亲水链段和疏水链段的比例，胶束催化剂在效率、耐久性和CO选择性方面显着提高。值得注意的是，胶束Re催化剂抑制了H₂的产生，可能是通过防止活性催化中心被水失活。

Amphiphilic Polycarbonate Micellar Rhenium Catalysts for Efficient Photocatalytic CO₂ Reduction in Aqueous Media. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202200751.

https://doi.org/10.1002/anie.202200751.