目前人们在使用低价格过渡金属配合物用于CO₂还原的反应机理的理解非常缺乏，造成难以将过渡金属配合物进行CO₂还原。

有鉴于此，中国科学技术大学谢毅、安徽大学罗其全、高山、詹孝文等报道发展了一种能够进行千克量级大批量合成的担载于碳基底上的双(三吡啶)铜催化剂。通过Operando Raman/FTIR和DFT计算研究机理，发现这种催化剂的机理是一种非常有趣的，不同催化位点之间转移的接力棒催化反应机理。

本文要点：

(1)

分析发现，首个质子化步骤中Cu-N化学键切断，随后在N原子位点上形成*COOH中间体，最后中间体发生N-Cu活性位点转移。

(2)

这种非常独特的在活性位点之间转移的现象在能量上容易在Cu原子位点生成*CO，同时具有非常低的CO脱附能量和重新生成催化位点的能量，因此催化剂在-0.6 V vd RHE进行电催化反应，CO­₂还原为CO的选择性达到99.5 %，稳定时间长达80 h，TON达到9.4 s^-1。这项研究工作有助于加速新型CO₂还原催化剂的发展和机理研究。

参考文献

Zhang, H., Xu, C., Zhan, X. et al. Mechanistic insights into CO₂ conversion chemistry of copper bis-(terpyridine) molecular electrocatalyst using accessible operando spectrochemistry. Nat Commun 13, 6029 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-33689-9

https://www.nature.com/articles/s41467-022-33689-9