武科大网讯 近期，我校冶金与能源学院倪红卫教授团队与上海大学等多家科研单位展开合作研究，在《ACS Nano》发表题为“Optimizing coordinated active sites of transition metal complexes: exploring metal-molecule interactions for governing CO2-to-CO conversion”的重要研究成果（DOI:https://doi.org/10.1021/acsnano.4c15428）。
本论文的通讯作者为我校倪红卫教授、任晓辉副教授，以及上海大学的任龙教授。我校为本论文的第一完成单位。
该研究创新性地提出了一种金属-分子协同催化新策略，通过调控过渡金属配合物（Co(Ni)-bpy）与金属银的配位环境，揭示了分子催化剂通过电子转移-活性位点动态平衡调控CO₂还原选择性的微观机制，为工业级合成气的可控生产提供了重要的理论指导和技术支撑。
电催化CO₂还原技术是实现"双碳"目标的关键路径之一，其中合成气（H₂/CO）作为重要化工原料，其比例调控直接影响下游产品的生产效率。传统银基催化剂具备本征的电催化CO2还原为CO的活性，但存在反应活性低、竞争性析氢反应严重等瓶颈问题。针对上述挑战，研究团队开发课一种Ag/Co(Ni)-bpy复合催化剂，通过分子工程策略构建了原子级分散的CO2RR活性位点，利用金属-分子间的强电子耦合作用，实现了对反应中间体（*COOH）的调控，显著提升了催化选择性和稳定性。
(a) Ag/Co(Ni)-bpy示意图 (b) Ag/Co(Ni)-bpy中Co和Ni的EXAFS谱 (c) 不同比例Ag/Co(Ni)-bpy电催化CO2活性 (d) 第一性原理计算研究
该研究从理论和应用上揭示了分子催化剂与金属基底间的电子转移机制。实验证实，通过调节Co/Ni比例和施加电位，可在宽电位窗口内实现13%-98%的CO法拉第效率精准调控，H₂/CO产出比可在0.02-6.67范围内灵活调节。这一成果为冶金工业尾气资源化利用提供了新思路，在清洁能源开发和碳循环利用领域展现出广阔应用前景。
上述研究工作得到了国家自然科学基金和湖北省重点研发计划等项目的支持。(冶金与能源学院)
