南洋理工/大连化物所JACS：CO2电还原中轴向氧配位单Sn原子位点的Operando光谱分析

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Sn 基材料已被证明是选择性电化学 CO ₂ 还原反应 (CO ₂ RR) 的有前途的催化剂。然而，催化中间体的详细结构和关键的表面物质仍有待确定。

近日， 中科院大连化物所 Xuning Li ，黄延强研究员，南洋理工大学刘斌教授 开发了一系列具有明确结构的单锡原子催化剂作为模型系统，以探索它们对 CO ₂ RR 的电化学反应性。

要点2.  研究人员采用原位 X 射线吸收光谱、衰减全反射表面增强红外吸收光谱、拉曼光谱和 ¹¹⁹ Sn Mössbauer 光谱的组合，在 CO ₂ RR 期间捕获表面结合的双齿碳酸锡物种。此外，确定了反应条件下单锡原子物种的电子和配位结构。

要点3.  密度泛函理论 (DFT) 计算进一步发现， O-Sn-N ₄ 位点上优先形成 Sn-O-CO ₂ 物种，与在 Sn-N ₄ 位点上优先形成 *COOH 物种相比，这有效地调节了反应中间体的吸附构型并降低了 *OCHO 物种加氢的能垒，从而极大地促进了 CO ₂ 到 HCOOH 的转化。

Yachen Deng, et al, Operando Spectroscopic Analysis of Axial Oxygen-Coordinated Single-Sn-Atom Sites for Electrochemical CO ₂ Reduction, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c12952

https://doi.org/10.1021/jacs.2c12952

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