双原子电催化剂

CO₂还原产物调控

揭示了双原子催化剂上CO₂还原C-C偶联困难的热力学与动力学根源，为调控桥位CO吸附、提高多碳产物选择性提供理论依据。

杨维结 · Jia, Zhenhe · Binghui, Zhou · Liugang, Chen · 丁迅雷 · 焦龙 · 郑会玲 · 高正阳 · Wang, Qiang · Li, Hao

ACS Catalysis 2023

技术优势

找出C-C偶联难的原因

CO更倾向占据双金属桥位而非金属顶位，阻碍了后续偶联；计算表明偶联在热力学和动力学上都不可行。

解释实验为何只产CO

微动力学模型显示CO生成比其它还原产物更有利，与现有实验结果吻合。

指出可能的甲酸路径

大缺陷允许分子穿透碳层时，双面吸附有利，导致甲酸生成更有利。

给出调控方向

提出调控桥位*CO吸附强度来增强CO₂还原的选择性和活性。

应用场景

• CO₂电还原：用理论预测指导CO₂电还原实验，避免无效尝试多碳产物。
• 双原子催化剂设计：筛选能强烈吸附桥位CO的金属对，优化多碳选择性。
• 多碳产物合成：识别多碳路径中C-C偶联的限制因素，为设计提供依据。