开发高效、选择性和低过电势的电催化剂对于二氧化碳（CO2）还原至关重要。

近日，中科大Li Song，Qun He报道了一种高效的镍单原子催化剂，与吡咯氮和吡啶氮配合，可将二氧化碳还原为一氧化碳 (CO)。

文章要点

1）在流通池实验中，催化剂在-0.15 V电压下实现了 20.1 mA cm_geo⁻² 的 CO 部分电流密度。它在-1.0 V_RHE下表现出超过274,000 site⁻¹ h⁻¹的高周转频率，并在-0.15至-0.9 V_RHE内保持超过90%的高法拉第CO效率（FE_CO）。

2）基于 Operando 同步加速器的红外和 X 射线吸收光谱以及理论计算表明，电化学过程中形成的单 CO 吸附 Ni 单位点有助于关键中间体形成和 CO 解吸之间的平衡，从而深入了解催化剂催化活性的起源。

总的来说，这项工作提出了一种镍单原子催化剂，具有良好的二氧化碳还原选择性和活性，同时揭示了其潜在机制。

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Zhou, Y., Zhou, Q., Liu, H. et al. Asymmetric dinitrogen-coordinated nickel single-atomic sites for efficient CO₂ electroreduction. Nat Commun 14, 3776 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-39505-2

https://doi.org/10.1038/s41467-023-39505-2