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研究催化劑的結構-穩定性之間的規律對于發展高性能電催化器件非常重要。有鑒于此，華中科技大學楊旋、華東理工大學張博威等使用原位紅外光譜（ATR-SEIRAS）表征技術定量表征Cu單原子催化劑在電催化還原CO₂反應的結構動態變化。

主要內容

（1）

表征發現電催化還原CO₂過程中，Cu單原子位點能夠發生動態結構變化，生成2 nm的Cu納米粒子。因為表現不同的配位結構，因此Cu單原子的動態變化與催化劑的基底密切相關。

（2）

理論計算結果顯示Cu單原子的穩定性與形成能的數值有關，形成能的大小能夠通過調控Cu位點與基底之間的親和性進行調控。這項工作展示了原位ATR-SEIRAS表征技術有助于研究催化劑的結構-穩定性規律。

參考文獻

Li Zhang, Xiaoju Yang, Qing Yuan, Zhiming Wei, Jie Ding, Tianshu Chu, Chao Rong, Qiao Zhang, Zhenkun Ye, Fu-Zhen Xuan, Yueming Zhai, Bowei Zhang & Xuan Yang, Elucidating the structure-stability relationship of Cu single-atom catalysts using operando surface-enhanced infrared absorption spectroscopy. Nat Commun 14, 8311 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-44078-1

https://www.nature.com/articles/s41467-023-44078-1