近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队与电子科技大学夏川教授团队合作在二氧化碳转化制一氧化碳研究中取得新进展，研发出三组分单原子合金催化剂Cu92Sb5Pd3，在-402mA/cm2下实现了100%（±1.5%）的高一氧化碳选择性，在中性电解质中活性达到?1A/cm2，并揭示了该反应的机理。相关成果发表在《自然-通讯》上。
利用可再生能源实现二氧化碳高效电还原，不仅有助于减少温室气体排放，同时也为生产多种化学中间体和燃料提供了一条可持续途径。
本工作中，肖建平团队探究了单原子合金催化剂Cu92Sb5Pd3电催化二氧化碳还原表现出高一氧化碳选择性的原因。研究发现，Pd和Sb单原子的共掺杂作用，降低了Cu基催化剂的表面能，提高了Cu基催化剂稳定性。同时还改变了电荷分布，减弱了CO*的吸附，提升了一氧化碳的选择性。通过电荷外插值法，肖建平团队计算了工作电势下的二氧化碳还原反应的反应能垒，并通过微观动力学模拟得到了CO*覆盖度、一氧化碳法拉第效率，模拟结果与实验结果有较好的吻合。
该研究为设计高活性和特定选择性电催化材料提供了新思路。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-50436-4
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