💡这项突破是什么?
近日,环境学院王强教授科研团队在化学领域期刊《Chemical Reviews》(一区TOP,影响因子:55.8)上发表题为“Dual Metal Atomic Site Catalysts for CO2 Reduction Reactions”的综述论文,系统总结了双金属原子位点催化剂在CO₂还原反应领域的研究进展与发展方向。

图1 论文首页
开发高效CO2还原催化剂是推动碳中和目标实现与可持续能源体系转型的关键技术挑战。双金属原子位点(DMAS)催化剂凭借双金属中心间的协同作用,在特定情况下有望超越传统单原子催化剂。该双位点构型能够实现对几何结构和电子结构的精细调控,增强反应中间体吸附、改善催化动力学过程,为高选择性、高效率CO2转化提供了全新技术路径。尽管该领域已取得快速发展,但目前对DMAS催化剂基本性质及催化CO2还原反应行为的系统性认识仍不充分,限制了其更广泛的应用。
该综述全面梳理了DMAS催化剂在CO2还原领域的最新研究进展,详细阐述了其结构分类、筛选策略与载体材料,深入解析了该类材料在电催化、光催化、热催化及多种新兴催化体系中的作用机制与性能差异。

图2 DMAS催化剂用于CO2还原反应机理示意图
论文重点讨论了影响DMAS催化剂催化活性和选择性的结构–性能关系,剖析了当前研究存在的科学问题与技术瓶颈,并从理性催化剂设计、原位/工况表征和规模化合成制备、实际应用拓展等方面对未来研究方向进行了系统展望。该综述为推动双金属原子催化在可持续CO2转化技术中的基础研究与应用发展提供了重要理论参考。

图3 DMAS催化剂的挑战与展望示意图
环境学院硕士研究生徐新皓为第一作者,李敏副教授和王强教授为共同通讯作者。
研究工作得到了国家自然科学基金(52225003、52300125)、中央高校基本科研业务费专项资金(QNTD202506)、国家自然科学基金(No. 22033005、22208021、52470113)、北京林业大学“5·5工程”科研创新团队项目(No. BLRC2023B04)、国家自然科学基金委单原子催化基础科学中心项目(22388102)以及国家重点研发计划项目(2022YFA1503900)的资助。
论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.5c00513



