利用銅基電催化劑進行CO₂電化學還原反應(CO₂RR)實現碳中和是一種有效的方法。然而，由于銅基電催化劑選擇性低、穩定性差，這嚴重限制了它們在電化學CO₂RR的實際應用。根據文獻報道，通過缺陷工程或摻雜調節表面電子分布可以有效地改善CO₂RR的性能。

基于此，西安大略大學孫學良、深圳大學張磊、華南理工大學鄧洪和中科院廣州能源研究所Zeng Gongchang等采用一鍋法合成了摻雜Sn的CuO納米片狀電催化劑(V_O-CuO (Sn))，其結構中含有豐富的氧空位缺陷，用于催化CO₂轉化為CO。

實驗結果表明，V_O-CuO (Sn)電極表現出優異的電催化性能，在較寬的電位窗口內(-0.48 V_RHE~-0.93 V_RHE)，CO₂轉化為CO的法拉第效率(FE_CO)超過95%；而在420 mV_RHE的競爭過電位下，FE_CO達到99.9%的最大值。此外，連續反應180 h后，V_O-CuO (Sn)的FE_CO仍保持在96%以上，其穩定性超過了以往報道的大多數CO₂還原電催化劑。

密度泛函理論(DFT)計算表明，V_O-CuO (Sn)可以有效地增強CO₂分子的吸附和活化過程，進一步降低COOH中間體形成和CO解吸的能壘，使得電化學CO₂還原為CO的性能顯著提高。總的來說，這項工作通過金屬摻雜和缺陷工程擴大了設計環境友好CO₂RR催化劑的范圍，以有效地實現CO₂轉化為CO的催化劑的穩定性和選擇性。

Sn Dopants with Synergistic Oxygen Vacancies Boost CO₂ Electroreduction on CuO Nanosheets to CO at Low Overpotential. ACS Nano, 2022. DOI: 10.1021/acsnano.2c08436