了解催化剂的结构与稳定性关系对于开发高性能电催化装置至关重要。

在此，华中科技大学Xuan Yang，华东理工大学Bowei Zhang利用操作衰减全反射表面增强红外吸收光谱（ATR-SEIRAS）来定量监测CO₂（CO₂RR）电化学还原过程中Cu单原子催化剂（SAC）的演变。

文章要点

1）研究人员发现，Cu SAC 在 CO₂RR 过程中通过重建过程转化为 2 nm Cu 纳米粒子。

2）由于配位差异，Cu SAC 的演化速率高度依赖于催化剂的底物。密度泛函理论计算表明，Cu SAC 的稳定性高度依赖于它们的形成能，可以通过控制 Cu 位点和基底之间的亲和力来控制形成能。

这项工作强调了使用操作 ATR-SEIRAS 来实现对长期应用的结构稳定性关系的机械理解。

参考文献

Zhang, L., Yang, X., Yuan, Q. et al. Elucidating the structure-stability relationship of Cu single-atom catalysts using operando surface-enhanced infrared absorption spectroscopy. Nat Commun 14, 8311 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-44078-1

https://doi.org/10.1038/s41467-023-44078-1