基于Cu的催化剂在电化学二氧化碳CO₂RR反应中表现了独特的性能，CO₂RR反应的机制非常复杂，而且产物的种类多种多样。对关键中间体CO和H的调控是实现高产物选择性的必要因素，但是目前仍然缺少高效和普适性的策略。

有鉴于此，北京理工大学张加涛教授、李欣远助理教授、西安交通大学陈圣华研究员、中国空间技术研究院Botao Hu等报道设计了Pt修饰的Cu催化剂，实现了调节中间体的竞争覆盖，因此能够调控产物的选择性。

本文要点：

（1）

Pt单原子、Pt纳米颗粒修饰的Cu催化剂（分别表示为Cu-Pt₁和Cu-Pt_NPs）能够精确的调控质子化和偶联反应，C₂⁺产物的法拉第效率高达70.4 %，甲烷的法拉第效率达到57.7 %。CO剥离实验结果表明，Pt₁位点可增强对CO的吸附，Pt_NPs对水分子解离具有CO耐受性。

（2）

原位光谱表征的结果进一步证实，在Cu-Pt₁位点能够达到较高的CO覆盖度，在Cu-Pt_NPs上CHO能够通过水解离产生。理论计算研究的结果表明，Cu-Pt₁的界面位点有利于CO的覆盖，促进OCCO生成C₂⁺产物，但是Pt_NPs位点加快水分子解离生成*CHO的动力学，随后产生甲烷。

这项工作通过对活性位点进行原子级精度的设计，调控关键中间体的覆盖，为开发高效率的CO₂催化剂和CO₂转化策略提供思路。

参考文献

Tailei Hou, Jiexin Zhu, Hongfei Gu, Xinyuan Li, Yiqing Sun, Ze Hua, Ruiwen Shao, Cheng Chen, Botao Hu, Liqiang Mai, Shenghua Chen, Dingsheng Wang, Jiatao Zhang, Switching CO₂ Electroreduction toward C₂₊ Products and CH₄ by Regulate the Protonation and Dimerization in Platinum/Copper Catalysts, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202424749

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202424749