研究催化剂的结构-稳定性之间的规律对于发展高性能电催化器件非常重要。有鉴于此，华中科技大学杨旋、华东理工大学张博威等使用原位红外光谱（ATR-SEIRAS）表征技术定量表征Cu单原子催化剂在电催化还原CO₂反应的结构动态变化。

主要内容

（1）

表征发现电催化还原CO₂过程中，Cu单原子位点能够发生动态结构变化，生成2 nm的Cu纳米粒子。因为表现不同的配位结构，因此Cu单原子的动态变化与催化剂的基底密切相关。

（2）

理论计算结果显示Cu单原子的稳定性与形成能的数值有关，形成能的大小能够通过调控Cu位点与基底之间的亲和性进行调控。这项工作展示了原位ATR-SEIRAS表征技术有助于研究催化剂的结构-稳定性规律。

参考文献

Li Zhang, Xiaoju Yang, Qing Yuan, Zhiming Wei, Jie Ding, Tianshu Chu, Chao Rong, Qiao Zhang, Zhenkun Ye, Fu-Zhen Xuan, Yueming Zhai, Bowei Zhang & Xuan Yang, Elucidating the structure-stability relationship of Cu single-atom catalysts using operando surface-enhanced infrared absorption spectroscopy. Nat Commun 14, 8311 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-44078-1

https://www.nature.com/articles/s41467-023-44078-1