近日，环境学院王强教授团队完成的研究论文“Regulation of Cu-MOF reconstruction for enhanced CO2 electroreduction”在环境领域期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（一区TOP，影响因子：20.3）上发表。
电化学二氧化碳还原反应（CO2RR）已成为可持续生产高价值化学品和减缓大气二氧化碳排放的一种前景广阔的战略。在用于 CO2RR 的各种催化剂中，铜基材料，特别是铜金属有机框架（Cu-MOFs）具有独特的能力，可高效地将 CO2转化为多碳（C2+）产品。然而，大多数铜基催化剂在工作条件下会发生动态结构变化，其间高价活性物种会转变为低价态。例如，在二氧化碳还原过程中，Cu-MOFs 中的Cu2+物种会演变成Cu+和Cu0物种。这种结构转变会导致严重的性能下降，并使反应机理的阐明复杂化，从而阻碍了铜基电催化剂在CO2还原成C2+产物过程中的实际应用。
研究结果表明，通过掺杂钯可以调节铜基金属有机框架（MOF）的重构，从而产生更高效的活性位点并改变反应途径。掺杂高氧亲和力的钯提高了Cu-O4节点的解离能垒，使MOF重构为带有钯单原子的 Cu/Cu2O 异质结构（Pd SA-Cu/Cu2O）。这一策略还优化了关键中间产物的吸附，使主要产物从C1转变为C2+。与富集Cu(111)的Cu相比，Pd SA-Cu/Cu2O在−400 mA cm−2时的C2+产物法拉第效率是后者的五倍多。深入的机理分析表明，反应途径转向C2+产物是由于*CO和*CHO在Pd SA-Cu/Cu2O上的吸附和不对称耦合增强所致。研究结果为理解和调节CO2RR 领域铜基催化剂的重构和活性提供了宝贵的见解。
该论文第一作者为环境学院硕士毕业生肖杰文，通讯作者为王强教授和谢文富副教授，887700葡京线路检测，888葡京集团检测线路，必赢76net线路官网为文章第一完成单位。
该工作得到国家自然科学基金(No. 52225003, 52470113, 52300125)、887700葡京线路检测，888葡京集团检测线路，必赢76net线路官网5-5工程研究创新团队项目(No. BLRC2023B04)、中央高校基本科研业务费项目(BLX202257)等项目的支持。
