通過設計制作穩定的光催化系統直接捕獲并原位轉化煙道氣中的稀釋CO₂，這是目前碳中和領域中一種有前景但極具挑戰性的碳中和技術。

研究者開發了一種新型主客體光催化劑，將富集CO₂的離子液體與光活性金屬有機框架PCN-250-Fe₂M (M = Fe, Co, Ni, Zn, Mn)結合，用于氣固相人工光合作用下的低濃度CO₂還原反應。

實驗結果表明，39.3 wt% [Emim]BF₄@PCN-250-Fe₂Co催化劑在純CO₂條件下CO₂還原為CO的速率達到313.34 μmol g^?1 h^?1，而在低濃度CO₂ (15%)條件下速率為153.42 μmol g^?1 h^?1，選擇性接近100%。放大實驗中，使用1.0克催化劑并在自然光照下，純CO₂和低濃度CO₂ (15%)的濃度分別顯著下降至85%以下和10%以下，表明其具有工業應用的潛力。進一步的實驗和理論計算顯示，離子液體不僅有助于CO₂富集，還與PCN-250-Fe₂Co中的Co²⁺位點協同作用，顯著降低了CO₂轉化為CO過程中關鍵步驟的吉布斯自由能壘。