打破传统M-N₄位点的几何对称性并进一步提升其催化活性意义重大，但也极具挑战性。

有鉴于此，西安交通大学陈圣华研究员、武汉理工大学麦立强教授、西安交通大学/武汉理工大学朱杰鑫、台湾同步辐射研究中心Ching-Yu Chiang、中国科学技术大学Lei Li等报道提出了平面Cl配位结构工程，该工程成功地将对二氧化碳还原反应（CO₂RR）活性和选择性较低的传统Zn-N₄位点转变为具有破缺对称性的高活性Zn-N₃位点。

本文要点：

（1）

优化后的催化剂Zn-SA/CNCl-1000在零间隙膜电极组件（MEA）电解槽中、高电流密度200 mA/cm²下进行50 h测试时，对一氧化碳（CO）的法拉第效率（FECO）最高可达约97±3%，且具有良好的稳定性，在工业催化方面具有广阔的应用前景。

（2）

在-0.93 V vs RHE过电势下，由Zn-SA/CNCl-1000催化的一氧化碳分电流密度（JCO）和周转频率（TOF）值分别为271.7±1.4 mA/cm²和29325±151 h^-1，分别是未进行平面氯化工程的 Zn-SA/CN-1000的29倍和83倍。原位EXAFS表征和DFT计算表明，相邻的C-Cl键促使Zn-N₄位点自我重构为具有破缺对称性的高活性Zn-N₃位点，增强了*COOH中间体的吸附，显著提高了CO₂还原反应的活性。

参考文献

Wei, S., Zhu, J., Chen, X. et al. Planar chlorination engineering induced symmetry-broken single-atom site catalyst for enhanced CO₂ electroreduction. Nat Commun 16, 1652 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56271-5

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56271-5