可再生驱动的电化学二氧化碳还原反应(CO2RR)是一种令人鼓舞的替代传统化石燃料合成气的策略，而工业级电催化剂的开发是至关重要的。

近日，南京大学胡征教授，Lijun Yang，Qiang Wu在金属物种理论优化的基础上，采用两步热解工艺，构建了具有单一NiN₄(CO优先)和CoN₄(H₂优先)结构的层次化Co_xNi_1−x−N−C双单原子催化剂。

文章要点

1）Co_0.5Ni_0.5−N−C显示出稳定的CO法拉第效率为50±5%，工业级电流密度为101−365 mA cm⁻²，在−0.5至−1.1V的超宽电位窗口内。

2）Co_xNi_1-−x−N−C催化剂的CO/H₂选择性和产率受局部高pH微环境下NiN₄和CoN₄的耦合作用的影响，而Co−N−C和Ni−N−C混合催化剂不存在这一点。

这项研究为通过CO₂RR实现工业级合成气生产提供了一种很有前途的DSAC策略。

参考文献

Yiqun Chen, et al, Hierarchical Dual Single-Atom Catalysts with Coupled CoN₄ and NiN₄ Moieties for Industrial-Level CO₂ Electroreduction to Syngas, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c09102

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09102