异核双原子催化剂（HNDAC）中的金属-金属（M₁-M₂）相互作用显著优化了活性位点的电子性质，从而促进了电催化中的反应动力学。然而，这些M₁-M₂双原子位点的调控机制尚不明确。近日，浙江大学陆俊、西湖大学刘剀揭示了Fe-Zn双原子位点的本征电子转移有助于电催化二氧化碳还原（ECO₂R）为一氧化碳（CO）。Fe和Zn中心之间的电负性差异诱导了从Zn到Fe的特定电子转移，这调节了活性Zn位点的电子结构，从而优化了这些位点上CO₂到CO转化的反应途径。

本文要点：

1) 在典型的H电池系统中，Fe-Zn-HNDAC（FeZnNC）表现出比单原子Fe/Zn催化剂（FeNC和ZnNC）更高的ECO₂R性能，FeZnNC上的最大CO电流密度分别达到FeNC和Zn-NC的3.3倍和1.8倍以上。

2) 在强酸性介质（pH=1）中，FeZnNC在100-400mA cm^-2的电流密度范围内实现了大于94%的CO法拉第效率。该工作揭示了异核双原子位点的内在电子转移，为工业电催化中高性能HNDAC的合理设计提供了新见解。

参考文献：

Qi Tang et.al Intrinsic Electron Transfer in Heteronuclear Dual-Atom Sites Facilitates Selective Electrocatalytic Carbon Dioxide Reduction Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403778

https://doi.org/10.1002/aenm.202403778