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可再生驅動的電化學二氧化碳還原反應(CO2RR)是一種令人鼓舞的替代傳統化石燃料合成氣的策略，而工業級電催化劑的開發是至關重要的。

近日，南京大學胡征教授，Lijun Yang，Qiang Wu在金屬物種理論優化的基礎上，采用兩步熱解工藝，構建了具有單一NiN₄(CO優先)和CoN₄(H₂優先)結構的層次化Co_xNi_1?x?N?C雙單原子催化劑。

文章要點

1）Co_0.5Ni_0.5?N?C顯示出穩定的CO法拉第效率為50±5%，工業級電流密度為101?365 mA cm^?2，在?0.5至?1.1V的超寬電位窗口內。

2）Co_xNi_1-?x?N?C催化劑的CO/H₂選擇性和產率受局部高pH微環境下NiN₄和CoN₄的耦合作用的影響，而Co?N?C和Ni?N?C混合催化劑不存在這一點。

這項研究為通過CO₂RR實現工業級合成氣生產提供了一種很有前途的DSAC策略。

參考文獻

Yiqun Chen, et al, Hierarchical Dual Single-Atom Catalysts with Coupled CoN₄ and NiN₄ Moieties for Industrial-Level CO₂ Electroreduction to Syngas, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c09102

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09102