在“雙碳”戰略背景下,開發新的轉化技術將化學工業過程產生的CO2轉化為高值化學品燃料和化工原料具有重要的戰略意義。我校化學與材料科學學院張澤會教授團隊與貴州大學李虎教授團隊聯合攻關,采用“一石二鳥”新技術策略,通過將銅單原子錨定于BiVO4(Bi1-xVO4-Cu)Bi空位的上,實現電子局域化定向泵送質子和改善關鍵中間產物吸附構型/能力,實現CO2高效CH4電合成。2023年12月28日,該項研究成果在國際知名期刊Advanced Materials(影響因子29.4,JCR Q1)發表題為Electron Localization‐Triggered Proton Pumping Toward Cu Single Atoms for Electrochemical CO2 Methanation of Unprecedented Selectivity( DOI: 10.1002/adma.202311149)的研究論文。

該項研究成果與文獻結果比較。 化材學院供圖
該項研究工作通過非共價相互作用調節電極表面與底物/中間體之間的結合強度,顯著促進了關鍵中間體(*CHO)的生成和穩定,從而實現了高選擇性CH4電合成。此外,電子局域化還能加速電子轉移,從而顯著改善催化劑的CO2吸附能力,提高了電催化CO2轉化合成CH4效率。
據悉,張澤會教授與李虎教授在人才培養、科學研究開展了相關合作,取得了系列重要研究成果,并在國際知名期刊發表(Applied Catalysis B: Environmental, 2023, 338, 122962,影響因子22.1,JCR Q1; Journal of Energy Chemistry, 2023, 79 , 535,影響因子13.1,JCR Q1,ESI高被引用論文)。