使用电化学电池还原二氧化碳是一种以化学形式储存可再生电力的有吸引力的技术。由于C-O键的保留,氧优先吸附在中间体的碳原子上可以提高甲醇的选择性。然而,吸附剂-表面相互作用主要与催化剂中过渡金属的d态有关,因此很难在不影响碳亲和力的情况下促进氧结合中间体的形成。天津大学巩金龙教授等描述了促进与氧结合的中间体的形成和吸附的钼基金属碳化物催化剂的构造。Mo基碳化物纳米粒子被选为候选催化剂,因为Mo位点显示出在CO2氢化过程中稳定CxHyOz中间体。密度泛函理论(DFT)计算和原位红外光谱用于确认具有氧结合构型的中间体的优选形成。最后,除了传统的CO途径之外,可以假设一种新的可能的CH3OH形成途径,其特征在于作为代表性中间体的甲酰基(*OCHO*,一种与氧结合的物质)的存在,其可以避免氧原子从中间体进一步损失以促进CH3OH的形成。这项工作为设计高效的CO2RR催化剂提供了一个新的策略。参考文献:Zhang, G., Wang, T., Zhang, M. et al. Selective CO2 electroreduction to methanol via enhanced oxygen bonding. Nat Commun 13, 7768 (2022).https://doi.org/10.1038/s41467-022-35450-8