催化劑載體在催化反應中發揮著重要作用，暗示著明顯的金屬載體效應。沸石是多相催化劑的有利載體，但由于其電絕緣性質和嚴重的競爭性析氫反應（HER），它們在電催化二氧化碳還原反應中的應用迄今為止受到限制。
受理論預測的啟發，華東理工大學Dianhua Liu，吉林師范大學Ming Feng，中科院大連化物所陳忠偉院士將鋅離子植入Y型沸石的結構骨架中，策略性地定制了一個良好的電催化平臺，該平臺具有顯著增強的電子傳導性和強大的HER抑制能力，該平臺將超細氧化鎘納米團簇作為客體物種納入到Y型沸石的超級籠中。
文章要點
1）量身定制的12環窗框骨架鋅對鎘的金屬帶寬調節控制了底物-分子軌道混合的程度，增強了關鍵中間體*COOH的穩定性，同時削弱了CO中毒效應。此外，強烈的鎘-鋅相互作用會在 H+ 轉化為 *H 的過程中對水解離產生相當大的熱力學勢壘，從而有效抑制競爭性 HER。
2）因此，研究人員實現了335 mA cm?2的工業級部分電流密度和97.1%的CO生產顯著法拉第效率，并在工業相關電流密度下穩定保持法拉第效率超過90%超過120小時。
這項工作為定制導電沸石作為工業級二氧化碳電解的有利電催化載體提供了概念證明，并將顯著增強基于導電沸石的電催化劑在各種電催化和能量轉換應用中的適應性。
參考文獻
Zhen Zhang, et al, Selective and Scalable CO2 Electrolysis Enabled by Conductive Zinc Ion-Implanted Zeolite-Supported Cadmium Oxide Nanoclusters, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c01061
https://doi.org/10.1021/jacs.4c01061
