電催化CO2制合成氣（CO和H2的氣體混合物）是抑制過量CO2排放和溫室氣體效應(yīng)的一種有前途的方法?；诖耍?strong>廣州大學(xué)劉兆清教授和歐陽婷副教授等人報道了一種高效耐用的雙金屬AuZn@ZnO（AuZn/ZnO）催化劑，用于電催化還原CO2和H2O。在-0.9 V下進(jìn)行3 h的CO2制合成氣后，CO的法拉第效率（FE）高達(dá)66.4%（修正電流密度為0.38 mA cm-2）和H2的FE高達(dá)26.5%。在較窄的電位窗口（-0.7 V至-1.1 V）內(nèi)，CO/H2比值的范圍從0.25到2.50不等。

通過DFT計算，作者研究了AuZn/ZnO中Au/Zn位點和Zn位點在CO2還原過程中的自由能變化，揭示了AuZn/ZnO中Au位點和Zn位點的重要作用。 純Zn/ZnO的速率決定步驟（RDS）為CO2活化到CO2*，能量勢壘為0.511 eV，高于AuZn/ZnO中Zn位點（0.103 eV）和Au位點（0.127 eV），結(jié)果表明了雙金屬AuZn的關(guān)鍵作用，促進(jìn)了CO2在催化劑表面的富集，并激活CO2使其更有利于促進(jìn)其質(zhì)子化和生成COOH*。

在AuZn/ZnO中，Au位點的CO2*→COOH*能壘高于Zn位點，而COOH*→CO*的Au位點的能壘優(yōu)于Zn位點。在HER途徑中，Zn/ZnO的Zn位點與AuZn/ZnO的Zn位點上H*的形成的ΔG比AuZn/ZnO的Au位點更有利。對于HCOOH的形成，HCOO*是關(guān)鍵中間體。對于AuZn/ZnO的Zn位點和Au位點，生成HCOO*的自由能壘為-0.725 eV和-0.228 eV，而Zn/ZnO的Zn位點能量為- 0.752 eV，說明Au和Zn共存可以協(xié)同促進(jìn)HCOOH的生成。 總之，對于AuZn/ZnO催化劑，Au和Zn在CO2還原過程中都可以作為活性位點，對CO和H2的選擇性隨電壓的變化而變化，因此Au和Zn的協(xié)同作用有效降低了CO2分子的活化能勢壘，促進(jìn)了電子傳輸，調(diào)節(jié)了CO2RR和HER之間的平衡。

Selective CO2 -to- Syngas Conversion Enabled by Bimetallic Gold/Zinc Sites in Partially Reductived Au/ZnO Arrays. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202313597.

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