我校納米催化质料與應用團隊在化學領域旗艦期刊《德國應用化學》發表重要綜述文章

近日，我校纳米催化质料与应用团队在化学领域旗舰期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）（IF：16.1）上发表了题为“Mechanistic Insights Into H₂O Dissociation in Overall Photo-/Electro-Catalytic CO₂Reduction”的综述文章，我校化工與质料學院（外貌微纳米质料研究所）为第一通讯单元，在读博士后马敏智博士为论文第一作者，马敏智、郑直教授、法文君教授、西南石油大学周莹教授和福州大学王心晨教授为论文通讯作者。

光/電催化H₂O還原CO₂制燃料和化學品爲解決環境和能源挑戰提供了一個完美的方案。長期以來，該反應體系中催化劑設計主要集中在調控還原位點，以提高CO₂還原半反應的效率或調控CO₂還原路徑。但是，很少有研究關注H₂O活化位點對H₂O解離半反應的影響。值得注意的是，H₂O解離半反應是CO₂還原速率的決速步，且其還通過質子耦合電子轉移過程控制含碳中間體的演化偏向和生成能壘。因此，本綜述將H₂O解離半反應對CO₂还原性能的调控机制总结为如下三个方面：（1）质子供应效应；（2） 正电荷耗尽效应；（3） 不行忽略的逆反映效应。上述分析旨在揭示H₂O活化對CO₂還原路徑和轉化效率的潛在作用機制，並擬建设機制-結構-性能三者間的映射關系，以指導高效催化质料的設計和開發。此外，本綜述還總結了研究H₂O解離機理的相關先進表征技術。最後，討論了光/電催化CO₂還原中H₂O活化位點的設計面臨的挑戰，並展望未來光/電催化CO₂还原催化剂的设计看法。光/電催化H₂O還原CO₂技術是實現我國“雙碳”戰略目標的重要方式。

通過調控H2O解離半反應過程以達成調控CO2還原路徑及提升CO2還原效率的示意圖

附全文鏈接：https://doi.org/10.1002/ange.202425195