侯军刚课题组Angew.: O桥接InNi原子对作为双金属活性位点，协同电催化CO2还原为CO

电化学CO₂还原(CO₂RR)为增值燃料和化学品(如一氧化碳、甲酸盐、甲烷、乙烯和乙醇)受到越来越多的关注。到目前为止，研究人员探究了大量的材料，如金属、合金、金属氧化物和金属硫族化合物在水溶液中电催化CO₂还原为CO的电化学性能。然而，它们的催化性能受到大的过电位、低选择性、较差的稳定性和竞争性析氢反应的极大限制。因此，目前急需探索高活性和选择性的CO₂RR电催化剂以推动电化学CO₂RR的进一步发展。

近日，大连理工大学侯军刚课题组设计了一种原子分散的InNi双位点催化剂，其中两个金属原子与一个轴向氧原子桥接，形成O-N₆-Ni活性部分锚定在氮掺杂碳上(InNi DS/NC)。

电化学CO₂RR性能测试结果显示，所制备的InNi DS/NC具有优越的CO选择性，在-0.5~-0.8 V_RHE的大电位范围内，电化学CO₂RR转化为CO的法拉第效率(FE)高于90%，在在-0.7 V_RHE的FE达到96.7%；并且InNi DS/NC在-1.0 V_RHE处的CO部分电流密度达到317.2 mA cm^-2。

此外，InNi DS/NC也显示出优异的CO₂RR稳定性，其在连续电解15小时后的FE_CO仍保持初始的98.3%。

ATR-SEIRAS结合密度泛函理论(DFT)计算表明，在氧原子桥存在的情况下，Ni和DS/NC载体上的相邻In位点之间的协同作用能够降低催化剂表面形成*COOH中间体的能垒，可以选择性地提高CO的产量。总的来说，该项工作不仅证明了双位点催化剂在催化CO₂RR转化为CO的优越性，同时也为构建能量转换的双位点催化剂提供了一种可行的策略。

Oxygen-Bridged Indium-Nickel Atomic Pair as Dual-Metal Active Sites Enabling Synergistic Electrocatalytic CO₂ Reduction. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202216326

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