来源:材料与能源学院 时间:2026-07-08 作者: 点击: 摄影:
近日,材料与能源学院、材料表面工程江西省重点实验室多树旺团队在《Applied Catalysis B-Environment and Energy》上发表题为 “Single-Entity Anchoring of Dinuclear Copper for Electrochemical CO₂-to-C₂H₄ Conversion” 的研究论文。

该研究提出了一种单实体锚定(Single-Entity Anchoring)策略,以预组织双核铜分子作为整体活性单元锚定于氮掺杂多孔碳载体,通过分步热处理实现Cu–Cu邻近结构的有效保留,成功构筑了以CuN3–CuN3为主要局域配位环境的双铜活性位点。结构表征结果表明,该研究能够有效抑制铜物种团聚,使Cu–Cu距离由分子前驱体中的3.39 Å演化至催化剂中的约2.70 Å。电催化性能测试结果显示,所得Cu–Cu–N–C催化剂在流动电解池中实现约65%的乙烯法拉第效率,并在223 mA cm-2以上的大电流密度下保持优异催化性能,显著优于传统铜团簇催化剂。进一步结合原位拉曼光谱、原位红外光谱及密度泛函理论(DFT)计算发现,双铜活性位点能够促进表面*CO中间体富集,并降低C–C偶联中间体形成的自由能,从而有效提高乙烯生成选择性。
该研究提出了双原子催化剂精准构筑的新方法,为电催化CO₂高选择性转化为多碳产物提供了新的设计思路,也为双金属协同催化体系的理性设计提供了重要理论依据和方法学参考。
材料与能源学院青年教师廖露亮为论文第一作者,2023级硕士研究生刘艳为第二作者,硕士生导师徐迅和多树旺教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、江西省自然科学基金等项目资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2026.127201
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