JACS：硫氰酸盐“钝化”解锁高效高选择性酸性CO₂电还原制CH₄

背景：电催化CO₂还原为高附加值的CH₄是缓解碳排放和实现能源循环的重要途径，但酸性条件下析氢副反应严重，且CH₄选择性低。研究目的：开发一种硫氰酸盐配位策略，通过调控Cu单原子催化剂的活性位点，提升酸性CO₂电还原制CH₄的性能与选择性。结论：在含KSCN的酸性电解液中，Cu单原子催化剂（CuSA@CoO₂）实现了81.8%的CH₄法拉第效率、213.3 mA cm⁻²的分电流密度和65.2%的单程碳效率，且性能稳定。机理研究表明，SCN⁻与Cu单原子形成Cu⁽¹⁾-SCN活性物种，有效抑制析氢反应，同时促进关键中间体CHO的质子化，显著降低生成CH₄的能垒。该策略在多种Cu基催化剂上具有普适性。