近日,我院王广凤教授团队与中国科学技术大学俞汉青院士、陈洁洁教授团队合作在国际顶级期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上发表题为“Subsurface engineering for directional-selective CO2-to-ethanol electrocatalysis at industrial-level”的研究论文。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-67176-8?sessionid=
目前,碳-碳耦合缓慢的动力学及一系列选择性决定中间体的分岔路径,是二氧化碳定向选择性还原制乙醇的关键障碍。该研究报道了一种新型催化剂——次表面钴掺杂硫化铜(Co-Sub-CuS),通过表面-次表面电子相互作用,精确调控分支路径中氧结合中间体*CHCHO的吸附构型选择性导向乙醇路径。同时,次表面钴掺杂调控表面双Cu位点间的最优距离,促进碳-碳不对称耦合及整体C2产物的高选择性。封装的膜电极组装电解池中,催化剂在550.9 mA cm-2的分电流密度下实现了78.7%的乙醇法拉第效率,并在700 mA cm-2的工业级电流密度下保持305小时以上的卓越稳定性。该工作展示了利用氧结合中间体对分支路径定向调控的概念,为基础研究和CO2电还原燃料转化的应用领域提供了宝贵见解。

该论文第一作者为团队成员顾明政博士、闵媛博士,论文通讯作者为王广凤教授、俞汉青院士、陈洁洁教授。安徽师范大学为论文第一完成单位。