化学化工学院翟艳玲、郭伟伟团队在Angew. Chem. Int. Ed.发表研究成果

新闻网讯 近日，化学化工学院硕士研究生谢桂仙在电催化还原CO₂领域取得重要研究进展，研究成果以“3D Gas Diffusion Layer with Dual-metal Sites for Enhanced CO₂Electrolysis to C₂₊Products”为题发表在国际顶级期刊 Angew. Chem. Int. Ed.。该论文我校为唯一完成与通讯单位，翟艳玲教授和郭伟伟副教授为共同通讯作者，第一作者为我校2022级硕士研究生谢桂仙（目前于复旦大学攻读博士学位），共同一作为我校材料科学与工程学院朱志军副教授（负责理论计算部分），该工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。2024年9月该生已在本杂志发表相关研究工作（Angew. Chem. Int. Ed.2024,63, e202412568）。

电催化转化CO₂制备重要化学品具有碳资源合理利用与环境保护的双重意义，本研究构建了一种具有Cu-Ag双位点的三维GDE（3D-CuAg-GDE），用于电催化CO₂还原制备C₂₊产物。该电极在-0.88 V vs. RHE下实现了82.04%的C₂₊法拉第效率，部分电流密度达到565.18 mA cm^-2，且在500-900 mA cm^-2的宽电流范围内仍能保持近60%的C₂₊选择性。实验与理论分析表明，壳聚糖诱导生长的三维结构提高了活性位点利用率和CO₂传质效率，其与CO₂分子间形成的氢键促进了CO₂的富集与吸附。密度泛函理论（DFT）计算表明，*CO中间体能够从Cu位点迁移至Ag位点，有效降低*CO加氢活化能，促进Cu吸附的*CO与Ag结合的*CHO物种之间发生耦合反应。这项工作阐明了双位点协同作用对C₂₊产物生成的影响，并为设计高效GDE以实现安培级CO₂电解提供了新的见解。

近年来，该研究团队致力于电化学材料合成与绿色催化，单原子仿生催化界面分子测量等研究领域，在学生培养、学术论文、科研项目等方面均取得显著成效。2022级硕士研究生共8名，其中7名进入985高校攻读博士学位，4名获得国家奖学金，多名获得研究生学业奖学金，1名获得山东省研究生创新成果奖。在高水平论文产出方面，2024年以来已在Angewandte Chemie International Edition、Science Bulletin、ACS Nano、Applied Catalysis B: Environment and Energy、Nano Letter、Advanced Functional Materials、Analytical Chemistry、Chemical Science等国际知名刊物发表论文30余篇。