电化学还原CO₂制备高附加值产物能够产生经济效益，同时有助于实现环境的可持续。但是如何精确控制反应路径，实现关键中间体的选择性转化是个非常困难的课题。

有鉴于此，华中科技大学夏宝玉教授、奥克兰大学王子运、上海高等研究院宋飞研究员、西安交通大学陈圣华教授等通过理论计算揭示说明不同状态的铜原子（1-3-5-7-9）在*CHO中间体的吸附行为起到非常关键的作用，吸附行为决定了随后的加氢和偶联反应，最终影响生成特定产物。

本文要点

（1）

作者基于理论计算得到的结果设计了两种模型电催化剂，分别将Cu单原子和Cu纳米粒子修饰在CeO₂载体上。这种设计能够通过与*H加氢或者与*CO偶联反应，实现控制*CHO中间体的转变。

（2）

这种控制选择策略能够将法拉第效率从乙烯（61.1 %）变为甲烷（61.2 %），此外催化剂具有非常高的电流密度和优异的稳定性，工作时间达到500 h。这项工作不仅实现了性能优异的选择性CO₂RR电催化剂，而且有助于调节表面化学性质以及设计催化剂，从而精确控制催化过程。

参考文献

Chenfeng Xia, Xiu Wang, Chaohui He, Ruijuan Qi, Deyu Zhu, Ruihu Lu, Fu-Min Li, Yu Chen, Shenghua Chen*, Bo You, Tao Yao, Wei Guo, Fei Song*, Ziyun Wang*, and Bao Yu Xia*, Highly Selective Electrocatalytic CO₂ Conversion to Tailored Products through Precise Regulation of Hydrogenation and C–C Coupling, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c07502

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c07502