安徽大学黄茹婷课题组在《Advanced Science》上颁发最新钻研成就，成功设计出一种新型铜-锌双金属位点光催化剂（CuZn-E-d-MOF），通过偶极限域效应（DLDF）诱导不合称C–C偶联，将CO?光还原为乙烯的产率提升至308.72 μmol g?? h??，乙烯选择性高达98.4%，险些齐全抑造CO副产品天生。该工作初次揭示了不合称双金属位点与局域电场协同推进C–C键形成的微观机造，为光催化CO?造高附加值多碳产品提供了全新设计思路。

第一作者：马培东、硕士钻研生

通讯作者：黄茹婷、副教授

颁发期刊：Advanced Science

影响因子(IF):14.1

尝试方向：光催化CO₂

颁发单元：安徽大学、黄茹婷课题组

https://doi.org/10.1002/advs.202521670

MC-SPB10pro

感激教员支持和认可！

该工作通过构建拥有不合称电荷散布和局域偶极限度电。―LDF）的CuZn双金属位点，实现了高效的光催化CO₂还原至C₂H₄。CuZn-E-d-MOF催化剂在光催化过程中展示出优异的活性和选择性。作者报路了一种新型的铜锌双金属催化剂（CuZn-E-d-MOF），它是由乙二胺四乙酸(EDTA)接枝到富缺点的Ti-MOF骨架(d-Ti-BPDC)上合成的。该催化剂拥有良好的光催化CO₂还原活性，乙烯产率为308.72?mol·g^-1·h^-1，电子选择性高达98.4%。铜锌双位通过不合称的电荷散布和形成偶极限杜昨场(DLDF)，推进了多电子转移和C-C耦合，从而加强了CO₂中央体的吸拥戴活化。密度泛函理论推算批注，Cu²⁺/Cu⁺对不变了*CO中央体，推进了C─C键的形成，而Zn推进了轨路杂化，推进了Cu-Zn中心和*CO-*CO中央体之间的电子转移。原位FTIR分析证实了*CO-*CO偶联中央体的天生，说了然C₂产品的高选择性。这项工作凸起了不合称双金属中心和局域电场在CO₂光还原中的作用，为高效合成多碳产品提供了一种有前途的战术。

本钻研通过创新性地在缺点Ti-MOF上接枝EDTA分子，成功构建了结构不变的不合称Cu-Zn双金属位点光催化剂（CuZn-E-d-MOF）。该催化剂在光催化CO?还原中展示出卓越的C?H?产率（308.72 μmol g?? h??）和高达98.4%的电子选择性，险些齐全抑造了CO副产品。其主题突破在于初次将偶极限域效应（DLDF）利用于C–C偶联过程：不合称的Cu-Zn电荷散布产生强局域电场，有效不变CO中央体并降低二聚化能垒。同时，Cu??/Cu?动态价态循环（Cu??活化CO?，Cu?主导CO–*CO偶联）与Zn??的电子结构调控（缩短d-p轨路间距、加强杂化）协同作用，结合原位红表和DFT推算验证的齐全反映蹊径，从催化剂设计、电荷分离、中央体不变到C–C键形成，全方位揭示了高效、高选择性天生多碳产品的新机造。

图1. a)CuZn-E-d-MOF光催化剂的合成工艺。b)电子显微镜和c)CuZn-E-d-MOF的HRTEM图像。d)高角度环形暗场扫描电子显微镜(HAADF-STEM)图像，e)A位和B位的双原子间距丈量，f)CuZn-E-d-MOF的能谱元素图。