减少二氧化碳污染空气的程度越低越好。研究人员正在调查无毒、低成本的电催化剂，将我们的可持续发展目标变为现实。
一个研究小组已经确定了影响二氧化碳电化学还原（CO2RR）的关键因素，使用基于氧化锡（SnO）的电催化剂。他们的研究提供了一个更深入的理解，阐明了SnO的结构变化如何影响有价值化学品的生产，如甲酸（HCOOH）和一氧化碳（CO），这两者在燃料生产和工业应用中均发挥着重要作用。
该研究于2025年2月6日发表在《ACS催化》期刊上。
尽管基于Sn的材料因其在CO2RR中的成本效益和无毒特性而广泛受到认可，但现有研究主要集中于二氧化锡（SnO2），其主要产生HCOOH。通过对实验CO?RR文献的大规模数据挖掘，研究小组发现了一项显著趋势：基于SnO的催化剂表现出能够生成相似数量的HCOOH和CO。然而，尽管有这一潜力，SnO在CO?RR中的结构-活性关系仍然不够深入研究。
为了解决这一空白，小组采用了恒电位方法，结合表面覆盖和重构分析，以模拟反应条件下的CO2RR中间体。他们的发现表明，SnO的活性表面经历了由电化学诱导的氧空位形成，这一过程指导了C1产物的分布。对原始和重构SnO表面进行的比较模拟进一步强调了这些结构变化如何影响电催化性能。
东北大学先进材料研究所（WPI-AIMR）的副教授、论文的通讯作者李豪评论了该研究的重要性：
“这项研究为如何优化基于SnO的催化剂以实现CO2转化提供了新的见解。理解表面改性如何影响产物分布是设计更高效和选择性电催化剂的基本步骤。”
研究小组计划在这些结果的基础上，通过在原子水平上定制基于Sn的催化剂，旨在实现CO2RR产物的精确合成。未来的工作还将整合机器学习技术，以加快有效电催化剂的预测和反应条件的优化。
