电化学CO₂还原被认为是温室气体可持续转化的一种极有前途的策略。然而，如何控制其选择性和催化剂活性仍然是一个巨大的挑战。

近日，大连理工大学侯军刚教授报道了采用p-嵌段硫掺杂剂合成了硫改性非晶态多孔Cd（P-Cd|S）。与未改性的Cd金属相比，P-Cd|S结构具有更好的选择性CO生成活性，表明硫掺杂剂能够实现从甲酸到CO的选择性转变。

文章要点

1）有限元分析表明，P-Cd|S的高选择性部分归因于局部碱化和对竞争性析氢反应的抑制。

2）Operando 拉曼、红外和X射线光电子能谱结合理论计算的深入机理研究表明，具有双协作中心(Cd^δ+和S^δ−)的共价杂化sp带体系与CO₂分子和碳质物种有很强的相互作用，使得d带金属结合中间体之间的线性相关性自然消除，对CO和HCOOH的选择性得到方便的调节。

总体而言，硫调节CD的杂化协同中心对于指导CO和甲酸的生产的相对偏好性具有重要意义。此外，这项工作不仅可以为调整纳米材料的电子结构和对所需产品的选择性提供深刻的认识，而且可以为制备活性可调的高孔催化剂开辟一条简便的途径。

Yunzhen Wu, et al, Beyond d Orbits: Steering the Selectivity of Electrochemical CO₂ Reduction via Hybridized sp Band of Sulfur-Incorporated Porous Cd Architectures with Dual Collaborative Sites, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202002499

https://doi.org/10.1002/aenm.202002499