Cu/Ni双原子催化剂

CO选择性96.78%

通过Cu/Ni双原子对的电荷调控，实现O/C端不对称吸附，大幅提升CO2电还原为CO的选择性

Jielian, Yang · Yue, Shen · Bing, Chen · Qi, Wu · Yuemei, Liao · 周立亚 · Jing, Luo · Xue, Mao · Jin, Guo · 罗彬彬 · 庞起 · 周春研 · 陈培灿 · Guan, Anxiang

Chinese Chemical Letters 2026

具体参数

CO法拉第效率

96.78 %

CO分电流密度

24.80 mA/cm²

CH₄法拉第效率

21.89 %

*COOH形成能垒

1.78 eV

技术优势

CO选择性飙升至96.78%

电荷调控削弱了铜位点对CO₂还原中间体的强吸附，抑制了CH₄生成，同时促进CO₂的不对称活化。

抑制CH₄等副产物

Ni原子吸引Cu的电子云，降低Cu附近电子密度，削弱对CO₂还原中间体的吸附，从而阻断甲烷生成路径。

反应能垒大幅降低

对*COOH中间体的形成，吉布斯自由能从2.52 eV降至1.78 eV，有利于CO生成。

应用场景

• CO2电还原：将CO₂高效转化为CO，为后续合成气或化学品制备提供关键原料。
• 单位点催化：通过双原子位点配对实现电子结构调控，为设计选择性催化提供新策略。
• 碳基催化剂：在氮掺杂碳载体上稳定双原子活性位，提高催化耐久性与导电性。
• 人工碳循环：以电还原方式将CO₂转化为CO，是实现人工碳闭合的重要一环。