将二氧化碳电化学还原为有附加值的多碳C₂₊产物，为可再生能源存储和二氧化碳利用提供了一条极具吸引力的途径，但要在工业级电流密度下实现高C₂₊选择性仍颇具挑战。有鉴于此，西北大学屈云腾教授、王一助理研究员、冷坤岳博士、新加坡国立大学Yafei Zhao、中国科学技术大学Xiao Han等报道一种Mo₁Cu单原子合金（SAA）催化剂，该催化剂在0.80 A cm^-2的电流密度下，C₂₊法拉第效率高达86.4 %。此外，Mo₁Cu上的C₂₊部分电流密度达到1.33 A cm^-2，法拉第效率超过74.3 %。

本文要点：

（1）

原位光谱结合DFT理论计算的结果表明，制备的Mo₁Cu SAA催化剂可通过多活性位点协同作用实现原子尺度的级联催化。引入的Mo位点促进H₂O分子解离生成活性H，同时，远离Mo原子的Cu位点（Cu⁰）是二氧化碳活化生成CO的活性位点。CO和H被Mo原子附近相邻的Cu位点（Cu^&+）捕获，从而加快CO转化和C-C偶联反应。

（2）

这项研究成果有助于设计原子尺度的串联电催化剂，促进高转化率的CO₂转化为多碳产物。

参考文献

Chenghao Jin, Yue Lin, Yanan Wang, Jingbo Shi, Ren Li, Yijiang Liu, Zongye Yue, Kunyue Leng, Yafei Zhao, Yi Wang, Xiao Han, Yunteng Qu, Engineering Atom-Scale Cascade Catalysis via Multi-Active Site Collaboration for Ampere-Level CO₂ Electroreduction to C₂₊ Products, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202412658

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412658