调控C-C偶联反应步骤对于选择性电化学还原CO₂非常重要，但是同样具有非常大的困难和挑战。有鉴于此，香港城市大学刘彬教授、中国科学院大连化物所黄延强研究员、李旭宁等报道理性两个模型Cu催化剂：Cu纳米线表面修饰Ag纳米粒子（AgCu MW）、Cu纳米线表面修饰Ag单原子（Ag₁Cu NW）。随后研究电催化还原CO₂反应的C-C偶联反应机理。

本文要点：

（1）

研究发现，与AgCu NW相比，Ag₁Cu NW在CO₂还原反应制备乙醇的反应中，C₂选择性提高10倍，乙醇/乙烯的比例从0.41（AgCu NW）增至4.26（Ag₁Cu NW）。通过一系列原位表征技术，结合理论计算，发现Ag₁Cu NW具有优异选择性的原因是，原子分散Ag位点促进H₂O分子解离，因此有效的加快*CO加氢生成*CHO中间体，以及在相邻Cu位点的*CO-*CHO不对称偶联。

（2）

研究结果有助于深入理解C-C偶联生成C₂₊的机理，而且有助于理性设计成对活性位点的高性能CO₂RR催化剂。

参考文献

Wang, S., Li, F., Zhao, J. et al. Manipulating C-C coupling pathway in electrochemical CO₂ reduction for selective ethylene and ethanol production over single-atom alloy catalyst. Nat Commun 15, 10247 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-54636-w

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54636-w