姜政/宋飞/马静远JACS | CoPc的可逆角度畸变对CO2电化学还原性能调控机制研究

本研究利用同步辐射高能量分辨X射线谱学方法，包括X射线发射谱（XES）和高分辨X射线吸收谱（HERFD-XAS），探究了酞菁钴（CoPc）在二氧化碳电化学还原（CO2RR）过程中的结构演变。研究发现，随着反应电位的施加，N-Co-N的键角减小，而Co-N键长保持不变，导致Co中心向N4平面外凸起，进而影响3d轨道能级，调控了CO2还原到CO的反应性能。通过原位VtC-XES和HERFD-XANES表征，结合理论计算，量化了催化剂的局域结构演变，并实现了分子轨道的可视化。研究结果表明，CoPc的结构变化是可逆的，且21.4°的畸变角度具有最低的CO2还原能量势垒。