针对增值化学品/燃料的电催化二氧化碳还原反应(CO₂RR)为实现碳中和能源循环提供了一种可持续的策略。然而，如何控制和精确调节催化剂活性位点的配位环境，以高效生成目标产物，特别是多碳(C₂₊)产物，仍然是一个很大的挑战。

近日，中科院高能物理所Shengqi Chu，香港理工大学Bolong Huang，邵敏华，香港城市大学Zhanxi Fan报道了在中性条件下电还原CO₂为C₂₊产物的配位聚合物中金属中心的配位环境工程。

文章要点

1）值得注意的是，具有Cu−N₂S₂配位构型(Cu−N−S)的Cu配位聚合物与具有Cu−I₂S₂配位构型(Cu−I−S)的类似聚合物相比，乙烯和C₂₊产物的Faradaic效率分别为61.2%和82.2%。

2）原位研究表明，Cu−N−S上的顶部和桥*CO中间体的平衡形成，促进了C - C耦合以产生C₂₊。理论计算表明，配位环境工程可以诱导Cu活性位点的电子调制，Cu的d波段中心在Cu−N−S中上移，对C₂₊产物有更强的选择性。因此，Cu−N−S更倾向于生成C₂₊产物，而Cu−I−S由于抑制了C₂₊途径的C−C偶联，具有较大的能垒，更有利于甲酸的形成。

参考文献

Juan Wang, et al, Coordination Environment Engineering of Metal Centers in Coordination Polymers for Selective Carbon Dioxide Electroreduction toward Multicarbon Products, ACS Nano, 2024

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c12389