将二氧化碳（CO₂）或一氧化碳（CO）电还原为C₂₊碳氢化合物，如乙烯、乙醇、乙酸盐和丙醇，是一种很有前途的化学物质碳负电合成方法。对这些电催化过程中的碳（C-C）耦合机制的基本理解是设计和开发具有高能量和碳转化效率的电化学系统的关键。约翰霍普金斯大学Chao Wang和匹茨堡大学Guofeng Wang报道了CO在单原子铜（Cu）电催化剂上的还原研究。

本文要点

（1）原子分散的Cu在氮化碳衬底上可配位形成高密度铜─氮部分。基于此，作者结合化学吸附、电催化和计算来探索催化机制。

（2）与铜金属表面已知的Langmuir Hinshelwood机制不同，CO吸附在单个铜原子位点上的限制使得吸附的（*CO）和气态[CO（g）]一氧化碳分子之间能够实现Eley-Rideal型的C-C耦合。分离的Cu位点还可选择性地稳定关键反应中间体，从而决定反应途径向不同C₂₊产物的分化。

Yuxuan Wang, et al. CO electroreduction on single-atom copper. Science Advances. 2023

DOI：10.1126/sciadv.ade3557

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade3557