太阳能驱动的CO₂催化转化为高价值的碳氢燃料（如甲醇和甲酸等）是可再生能源生产以及实现“碳中和”战略的重要技术手段。然而，光催化CO₂还原反应受到光生载流子复合率高、传输效率低和CO₂传质缓慢等因素的影响，在很大程度上限制了其工业化应用。

近年来，微液滴因其不同于体相的奇妙性质而受到广泛关注，例如微液滴可显著加速化学反应并能使部分惰性反应自发进行。在课题组前期研究的基础上，复旦大学环境科学与工程系张立武教授团队以WO₃·0.33H₂O为代表性光催化剂探索了微液滴光催化CO₂还原。

实验利用自主搭建的微液滴光催化反应研究系统进行CO₂还原性能和产物的考察，发现HCOOH和CH₃OH是微滴和本体溶液中主要的还原产物，并且微液滴中HCOOH和CH₃OH的产率比相应的体相反应高两个数量级，同时也比其他体相研究报道更具优势。

作者利用瞬态吸收光谱(TAS)研究表明气液界面处的载流子寿命比体相溶液中的载流子寿命更长。进一步通过Stark效应拉曼位移测量，二维电场模拟以及催化反应原位拉曼观测确定液滴中存在电场，且由中心向边界电场强度逐渐增强，实验结果证实气液界面电场能够促进载流子分离。 

分子动力学（MD）模拟证实HCO₃^-和H₃O⁺在气液界面富集是产生电场的主要原因。进一步通过改变电解质研究了电场强度对光催化CO₂RR的影响，发现NaCl和Na₂SO₄ 的加入增强了界面电场，同时光催化CO₂还原性能也表现出区别，再次证实液滴气液界面本征电场能够促进光生电子-空穴对的分离并加速光催化CO₂还原。

最后，作者使用电喷雾器产生大量微液滴，证明了微液滴光催化CO₂还原的规模化应用可行性，为未来大规模光催化CO₂资源化提供了有益指导。