近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室理论催化创新特区研究组（05T8组）肖建平研究员团队和南京大学钟苗研究员团队合作，在二氧化碳转化研究方面取得新进展，通过合金化策略增加电化学还原CO₂反应中关键中间体的不对称吸附从而改善C-C耦合活性，最终实现C₂₊产物法拉第效率达91 2%，其中乙烯为73 2%。

　　二氧化碳是一种重要的温室气体，对气候变化的负面影响不容忽视。电化学还原CO₂制备高附加值化学品或燃料，是解决环境和能源可持续性问题的一种前景方法。但CO₂利用效率和还原选择性控制仍然具有挑战性。肖建平团队在前期工作中对CO₂电化学还原的反应活性和机理进行了系统研究（Nat. Commun.，2020；Nat. Nanotechnol.，2021；Adv. Mater.，2021；Nat. Commun.，2023）。

大连化物所提出电催化二氧化碳到多碳产物高选择性催化剂的设计新策略

　　本工作中，肖建平团队基于自主开发的图论和反应相图分析算法（ACS Catal.，2021），根据全局能量最优准则筛选出活性曲线顶点的CuZn合金催化剂，并预测其具有增加C₂₊产物选择性的潜力。实验制备的纳米多孔Cu_0.9Zn_0.1高选择性催化剂在弱酸性（pH=4）电解质中C₂₊单程产率为31 2%，CO₂单程利用率超过80%。该催化剂提供了丰富的CuZn_Zn和CuZn_Cu位点，具有不对称的CO吸附能，对于提高CO₂的电催化转化至关重要。研究发现，CO在锌上的吸附比铜弱，将CuZn合金化可使表面二元位点具备不对称的CO吸附能力，从而提高C-C偶联反应活性，有效促进CO₂到C₂₊的还原。

　　相关研究以“Accelerating electrochemical CO₂ reduction to multi-carbon products via asymmetric intermediate binding at confined nanointerfaces”为题，于近日发表在《自然—通讯》（Nature Communications）上。以上工作得到国家重点研发计划项目的资助。

　　文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-36926-x