打破传统金属N₄位点的几何对称性并进一步提高催化活性虽然意义重大，但具有挑战性。

近日，西安交通大学Shenghua Chen，Jiexin Zhu，武汉理工大学麦立强教授，中科大Lei Li，台湾同步辐射研究中心Ching-Yu Chiang提出了平面氯化工程，成功地将传统的CO₂还原反应（CO₂RR）活性和选择性低的Zn-N₄位点转化为对称性断裂的高活性Zn-N₃位点。

文章要点

1）优化的催化剂Zn-SA/CNCI-1000对CO（Feco）的法拉第效率最高约为97±3%，在零间隙膜电极组件（EA）电解槽中在200mA/cm²的高电流密度下进行50小时测试，具有良好的稳定性，在工业催化中具有广阔的应用前景。

2）在-0.93Vvs.RHE下，Zn-SA/CNCI-1000催化的CO分电流密度（JCO）和翻转频率（TU）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。

3）原位扩展X射线吸收精细结构（EXATF）测量和密度函式理论（FT）计算表明，相邻的C-CI键诱导Zn-N₄位点自重建为对称性破碎的高活性Zn-N₃位点，增强了对*COO中间体的吸收，从而显着提高CO₂RR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://doi.org/10.1038/s41467-025-56271-5