通过可再生电能将CO₂转化为CO是实现可持续制备市售化学品的重要过程步骤，但是通常电化学CO₂还原反应难以达到量产和经济性，这是因为通常电催化CO₂还原反应需要使用Au、Ag等贵金属作为催化剂。

Cu是具有工业量级CO₂电化学还原的催化剂，但是通常C-C偶联反应步骤将耗尽Cu催化剂的表面CO*中间体物种，因此限制生成CO的反应动力学速率，并且生成许多烃类和氧化衍生物的混合。

有鉴于此，电子科技大学夏川、中国科学技术大学曾杰、中科院大连化学物理研究所肖建平等报道通过Cu引入Sb构筑合金催化剂，能够调控CO₂电催化反应的CO选择性。含有单独Sb-Cu界面的Sb₁Cu催化剂能够以超过95 %的法拉第效率实现CO₂电化学还原为CO。

本文要点

（1）

电催化反应的部分电流密度达到452 mA cm^-2，CO的法拉第效率达到91 %，而且反应中基本上不会生成C₂₊。原位光谱表征和理论模拟计算，发现单原子Sb-Cu界面结构促进CO₂的吸附和活化，并且能够降低CO*中间体的结合强度，因此能够改善CO选择性和电催化反应的产率。

（2）

通过降低H*和CO*中间体物种的结合强度，降低CO*覆盖度，抑制HER反应和CO*二聚反应，同时还改善CO₂电化学还原为CO。这种修饰单原子Sb的Cu催化剂在电流密度为500 mA cm^-2，CO₂电化学还原为CO的法拉第效率达到91 %。

参考文献

Jiawei Li, Hongliang Zeng, Xue Dong, Yimin Ding, Sunpei Hu, Runhao Zhang, Yizhou Dai, Peixin Cui, Zhou Xiao, Donghao Zhao, Liujiang Zhou, Tingting Zheng, Jianping Xiao, Jie Zeng & Chuan Xia, Selective CO₂ electrolysis to CO using isolated antimony alloyed copper, Nat Commun 14, 340 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-35960-z

https://www.nature.com/articles/s41467-023-35960-z