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利用可再生電力還原CO₂有望實現凈零碳排放，據報道單位點催化劑可催化C-C偶聯，但是在工作條件下容易原位轉化為金屬團聚。基于此，中國科技大學曾杰教授，耿志剛副教授，澳大利亞悉尼大學李逢旺博士（共同通訊作者）等人報道了一種穩定的具有周期性鄰位銅的單位點銅配位聚合物（Cu(OH)BTA），其在CO₂RR過程中是穩定的，可以促進C-C偶聯，并對C₂H₄具有較高的選擇性。

?中科大/悉尼大學Nature子刊：穩定配位聚合物中的銅位點以實現高效的電化學C-C偶聯

作者通過DFT計算在分子水平上研究了反應機理。*CO+H₂O*→*CHO+OH*被認為是沿著CO₂-to-C₂₊路徑的速率決定步驟（RDS）。該步驟在Cu(OH)BTA上的能壘為0.87 eV，比在Cu (111)上的能壘低0.27 eV，與實驗結果一致。在*CO加氫后，*CHO傾向于與相鄰Cu位點上的另一個*CO偶聯形成*OCCHO，C-C偶聯的能壘低至0.82 eV。

本文進一步分析了關鍵中間體*CO、*CHO和*OCCHO在吸附過程中相鄰銅位點的距離，其取值范圍為5.68-5.83 ?，非常接近原始的Cu(OH)BTA結構中相鄰銅位點的距離（5.70 ?）。這種接近的距離將結構重建所需的構象能量降到最低，因此對分子支架的損害很小。電荷密度差分圖表明，電子一旦被Cu接受，就會轉移到吸附質而不會還原Cu位點，從而避免Cu在CO₂RR過程中從其配位環境中浸出。

Stabilizing copper sites in coordination polymers toward efficient electrochemical C-C coupling. Nat. Commun., 2023, DOI: 10.1038/s41467-023-35993-4.

https://www.nature.com/articles/s41467-023-35993-4.

原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/12/635399f32a/

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