Традиционные процессы термокатализа сталкиваются с проблемами высокого энергопотребления и высокой энергии активации, в то время как фототермический кооперативный катализ является отличным решением. В данной работе использованы углеродные наношары в качестве теплового источника, наночастицы Pd в качестве активных центров, полупроводниковый материал CeO2 в качестве фотокатализатора и мест активации кислорода. Синтезирован фототермический катализатор CeO2/Pd/Carbon (обозначенный как PCC) методом жидкофазного восстановления, пропитывания и индукции аминокислотами, создана система фототермического кооперативного катализа. Эта катализаторная система обладает всеспектральным поглощением и превосходной фототермической конверсионной способностью, способна преобразовывать световую энергию в тепловую для локального нагрева активных центров, повышая их температуру и энергию реакции. Кроме того, система демонстрирует отличную эффективность разделения зарядов и дырок, обеспечивая активацию молекул кислорода, снижение энергии активации реакции и стимулирование её протекания. При интенсивности освещения 400 мВт·см-2 и температуре печи 72 ℃ достигается полное превращение CO. Работа предоставляет определённые рекомендации и идеи для проектирования фототермических катализаторов различных систем.