Investigation of the unclear influential factors to thermal sensing capability is the only way to achieve highly sensitive thermometry, which is greatly needed to meet the growing demand for potential sensing applications. Here, the effect from the phonon energy of a matrix on the sensitivity of upconversion (UC) microthermometers is elaborately discussed using a controllable method. Uniform truncated octahedral YF3:Er3+/Yb3+ microcrystals were prepared by a hydrothermal approach, and phase transformation from YF3 to YOF and Y2O3 with nearly unchanged morphology and size was successfully realized by controlling the annealing temperature. The phonon energies of blank matrixes were determined by FT-IR spectra and Raman scattering. Upon 980 nm excitation, phonon energy-dependent UC emitting color was finely tuned from green to yellow for three samples, and the mechanisms were proposed. Thermal sensing behaviors based on the TCLs (2H11/2/4S3/2) were evaluated, and the sensitivities gradually grew with the increase in the matrix's phonon energy. According to chemical bond theory and first-principle calculations, the most intrinsic factors associated with thermometric ability were qualitatively demonstrated through analyzing the inner relation between the phonon energy and bond covalency. The exciting results provide guiding insights into employing appropriate host materials with desired thermometric ability while offering the possibility of highly accurate measurement of temperature.

RuO

Metallic heterostructural nanocrystals (HNCs) hold immense potential in electrocatalytic carbon dioxide reduction reaction (CO

Given the great significance of defect and Cu compounds for the reduction of CO2 as well as the few reaction mechanisms of converting CO2 into different hydrocarbons, the effects of oxygen vacancies and Cu2O on the reduction of CO2 were thoroughly investigated, and possible mechanisms were also proposed. A series of Cu2O/Ov-MgO catalysts were synthesized for photothermal catalytic reduction of CO2 to methanol under visible-light irradiation, among which the 7%Cu2O/Ov-MgO composite exhibited the best reduction activity and the yield of methanol was 19.78 μmol·g–1·h–1. The successful composite of Cu2O and Ov-MgO can yield a loose and porous nanosheet, uniform distribution, favorable absorbance and photoelectric performance, and increased specific surface area and adsorption ability of CO2, which are all vital to the adsorption and conversion of CO2. The introduction of oxygen vacancy and Cu2O not only promotes the adsorption of CO2 but also provides more electron-triggered CO2 activation. Density functional theory (DFT) calculation was also performed to reveal the reaction mechanism for effective enhanced CO2 reduction to ethanol or methanol by the comparison of CuO/MgO and Cu2O/Ov-MgO composites, illustrating the reaction pathways of different products. By comparing the key steps in determining the selectivity of C1 or C2, the kinetic barriers of obtaining CH3OH for the Cu2O/Ov-MgO composite with CH3OH as the main product were found to be lower than those of generating CH2*, while the opposite is true for CuO/MgO composites, whereby it may be easier to obtain more C2 products. These insights into the reaction mechanism of converting CO2 into different hydrocarbons are expected to provide guidance for the further design of high-performance photothermal catalytic CO2 reduction catalysts.

Abstract Selective control of C─H or O─H bond activation in photocatalytic conversion coupled with hydrogen production is a promising yet challenging goal. Here, an efficient photocatalytic system is reported that can produce high‐valued tartaric acid or formaldehyde and simultaneous producing hydrogen. At optimized conditions, the directional conversion of glycolic acid into tartaric acid is achieved with a selectivity of 76.24%, and the selectivity of methanol oxidation into formaldehyde reaches 88.21%. A high hydrogen production rate of 21.43 mmol·g −1 ·h −1 is obtained using glycolic acid as substrate. Mechanism studies reveal that α ‐C─H bond is preferentially activated in glycolic acid adsorbed on the photocatalyst, while O─H bond is preferentially activated in methanol, forming carbon‐centered radical (•CH(OH)COOH) or oxygen‐centered radical (CH 3 O•) for subsequent coupling or oxidation reactions. This work demonstrates the selective control of the photocatalytic conversion process of different hydroxyl compounds, providing a new perspective for achieving organic compounds selective activation coupled with hydrogen production.