唯一通讯！中国科学技术大学「国家优青」刘进勋JACS | 富电子亚纳米Cu簇助力CO\u2082电还原！

本文背景为电化学CO2还原制备多碳产物是实现碳资源循环利用的重要途径，但现有催化剂在选择性上存在挑战。研究目的是揭示富电子亚纳米铜簇促进CO-CO偶联的机制。通过结合机器学习加速的巨正则蒙特卡洛采样与巨正则密度泛函理论，作者发现g-C3N4负载的Cu8簇在负电位下形成高CO覆盖的Cu8(CO)15主导物种，其低配位铜原子导致更正的零电荷电位并积累过剩电子，从而增强中间体稳定并显著降低CO-CO偶联能垒至0.25 eV，优于传统Cu(100)表面。结论表明，电子结构与簇几何协同调控电子转移和中间体稳定，为设计高效CO2还原催化剂提供了“低配位-高电子密度-高CO覆盖”的普适准则。