2024年3月19日，本团队在《Molecular Catalysis》（影响因子=4.6）上在线发表了题为“Gram-scale synthesis of Ni-Zn diatomic sites catalyst for efficient electrochemical CO₂ reduction”的研究成果。该成果由西南科技大学材料与化学学院、环境友好能源材料国家重点实验室、生物质材料教育部工程研究中心；北方民族大学化学化工学院共同完成。

双原子催化剂继承了单原子催化剂的优点，其利用相邻的金属-氮位点在电化学CO₂还原（ECR）领域发挥着功能互补和协同作用。然而，制备具有高产率、法拉第效率和稳定性，以及低过电位的双原子催化剂仍然具有挑战性。本工作设计了一种氮掺杂碳负载的Ni-Zn双原子催化剂（CN-NiZn），在−0.57～−1.07 V vs RHE的宽电位范围内，CO法拉第效率高于92.0%，且在−0.77 V vs RHE时达到97.5%。同时，CN-NiZn在30小时内表现出优异的ECR稳定性。更重要的是，该方法可以制备高产量（约1.66g）具有优异催化性能的Ni-Zn双原子催化剂。此外，利用同步辐射X-射线吸收光谱分析了Ni和Zn原子的配位环境和价态。理论计算进一步表明，Ni和Zn两金属位点之间的协同作用大大降低了产生中间体*COOH的反应能垒，从而有效地提高了ECR的选择性。

本研究工作得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金等项目的支持。

Gram-scale synthesis of Ni-Zn diatomic sites catalyst for efficient electrochemical CO₂ reduction, Molecular Catalysis, 558 (2024) 114050.