Cu 单原子催化剂 (Cu SAC) 被认为是用于高效电催化CO2还原反应 (ECRR) 的有前途的催化剂。然而，关于具有不对称原子界面的 Cu SACs 获得 CO 的报道很少。
在此，清华大学Chen Chen，北京理工大学Di Zhao，Jiatao Zhang合理设计了两种具有不同不对称原子界面的 Cu SAC，以探索它们的催化性能。
文章要点
1）CuN3O/C 催化剂具有高 ECRR 选择性，在 -0.5 至 -0.9 V 的宽电位窗口内具有高FECO值（特别是在 -0.8 V 时为 96%），而CuCO3/C对CO的选择性较差，在−0.5V时，最大FECO值仅为20.0%。此外，CuN3O/C表现出较高的周转频率(TOF)，在−0.9 V时，最高可达2782.6 h−1，远高于CuCO3/C的最大4.8 h-1。
2）密度泛函理论 (DFT) 结果表明，在 CO 脱附的决速步骤中，CuN3O 位点需要比 CuCO3 更低的吉布斯自由能，从而导致 CuN3O/C 在 ECRR-to-CO 过程中具有出色的性能。
这项工作提供了一种有效的策略，通过调整配位原子来调节 SAC 的不对称原子界面，从而提高 ECRR 的选择性和活性。
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Pengyu Song, et al, Modulating the Asymmetric Atomic Interface of Copper Single Atoms for Efficient CO2 Electroreduction, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.2c10701
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c10701
