人们发现Cu单原子催化剂具有制备多碳化合物的前景，但是人们一直对于Cu单原子的本征催化活性具有争议。

有鉴于此，南京师范大学李亚飞教授、王彧教授等报道通过结合溶剂模型的理论计算研究Cu单原子催化剂在电催化还原CO₂/CO制备C₂₊化合物的机理。

主要内容

（1）

研究发现无论Cu₁位点分布在任意载体上，Cu₁催化剂都无法生成任何C₂₊产物。由于缺乏相邻位点，以氮化碳为载体的Cu₁位点无法促进*CO加氢或者CO-CO偶联。而且Cu₁位点在催化反应中无法稳定，容易发生脱除以及团聚转变为Cu纳米簇。转化形成的Cu簇含有至少3个Cu原子，通过动力学分析，发现Cu簇能够高效的催化CO-CO偶联。研究其他Cu单原子催化剂模型，发现所有的单原子Cu₁位点都没有催化活性，Cu簇生成C₂₊的催化活性与载体有关。

（2）

这项研究结果给出Cu单原子电催化剂的机理，为合理设计Cu催化剂提供帮助。

参考文献               

Juan Zhang, Yu Wang*, and Yafei Li*, Not One, Not Two, But at Least Three: Activity Origin of Copper Single-Atom Catalysts toward CO₂/CO Electroreduction to C₂₊ Products, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c05669

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05669