使用可再生能源的电化学二氧化碳还原（CO₂RR）代表了一种生产碳中和燃料的可持续方式。不幸的是，低能源效率、低产物选择性和快速失活是CO₂RR电催化剂最棘手的挑战之一。

有鉴于此，加拿大滑铁卢大学的陈忠伟教授和吉林师范大学冯明教授等人，该催化剂由限域在超高表面积碳纳米球纳米孔内的超细孪晶ZnO和（ZnO–Ag@UC）Ag纳米颗粒组成，可以选择性和稳定地将CO₂还原为CO。

本文要点

1）策略性地提出了一种用于三元Zn-Ag-O催化剂的“瓶中两船”设计，其中ZnO和Ag相孪生在一起，构成了一个浸入超高表面积碳基质纳米孔内部的单个超细纳米颗粒。

2）通过构造Zn–Ag–O界面来调节双金属电子构型，其中电子离域引起的电子密度重构增强了*COOH中间体的稳定性，从而有利于CO的产生，同时通过改变速率限制步骤，使HCOO*形成一个高热力学能垒，从而抑制HCOO生成。

3）此外，孔收缩机制限制了双金属粒子的纳米尺寸，具有丰富的Zn-Ag-O异质界面和暴露的活性位点，同时禁止纳米粒子在CO₂RR过程中分离和团聚，以增强稳定性。所设计的催化剂对CO的能量效率为60.9%，法拉第效率为94.1±4.0%，并在6天之内具有出色的稳定性。

参考文献：

Zhen Zhang et al. “Two Ships in a Bottle” Design for Zn–Ag–O Catalyst Enabling Selective and Long-Lasting CO₂ Electroreduction. J. Am. Chem. Soc., 2021.

DOI: 10.1021/jacs.0c12418

https://doi.org/10.1021/jacs.0c12418