清华大学肖海课题组在单原子电催化剂的机理研究方面取得重要进展

背景：电催化乙炔半加氢是具有工业应用前景的重要反应，但单原子催化剂在电化学工况下的真实活性起源尚不明确。研究目的：清华大学肖海课题组旨在揭示铜基单原子催化剂在电催化乙炔半加氢反应中电势驱动的结构演化规律及其对选择性的关键作用。结论：研究发现，铜基单原子催化剂的活性中心配位结构和氧化态会随外加电势发生重构，形成低价态、线性配位的Cu(I)-H氢化物活性中心，这是实现高选择性的真实活性中心；研究还揭示了氢转移路径随电势的机制切换，并建立了电势驱动的“结构演化-催化机理”构效关系，为理性设计高性能单原子电催化剂提供了新的理论框架。