虽然研究CO/CO₂电化学还原的反应过程对于碳循环非常重要，但是通过理解反应机理进一步设计催化反应体系，克服缓慢的催化反应动力学仍非常困难。

有鉴于此，香港城市大学刘彬(Liu Bin)、阳明交通大学洪崧富(Sung-Fu Hung)、大连化物所李旭宁(Xuning Li)、巴黎西岱大学Marc Robert等发展一种具有明确配位原子结构的单原子Co催化剂模型，用于理解CO_xRR的催化反应机理。

主要内容

（1）

单原子Co催化剂在电流密度为30 mA cm^-2的膜组装电解槽的法拉第效率达到66 %，而且显著阻碍了CO₂RR反应中生成甲醇的路径。

（2）

通过原位XAS和FTIR表征，CORR的*CO中间体与CO₂RR的中间体吸附结构不同，CORR的C-O成键伸缩振动更弱。理论计算进一步说明，生成H-CoPC-CO^-物种的能垒更低，因此得以在电催化反应中促进CO生成甲醇。

参考文献

Xinyi Ren, Jian Zhao, Xuning Li, Junming Shao, Binbin Pan, Aude Salamé, Etienne Boutin, Thomas Groizard, Shifu Wang, Jie Ding, Xiong Zhang, Wen-Yang Huang, Wen-Jing Zeng, Chengyu Liu, Yanguang Li, Sung-Fu Hung, Yanqiang Huang, Marc Robert & Bin Liu, In-situ spectroscopic probe of the intrinsic structure feature of single-atom center in electrochemical CO/CO₂ reduction to methanol. Nat Commun 14, 3401 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-39153-6

https://www.nature.com/articles/s41467-023-39153-6