昆明理工大学陕绍云&姚凯利Carbon energy：电催化CO2甲烷化——多活性位点协同催化实现高效甲烷合成

背景：为实现碳中和目标，利用可再生能源驱动的电催化CO2还原技术至关重要，其中甲烷因其高能量密度成为理想能源载体，但该反应面临选择性与电流密度难以兼顾的挑战。研究目的：设计一种基于Cu/Al的多位点异质电催化剂，通过构建具备CO2活化、H2O解离和关键中间体生成三重功能耦合的体系，实现高电流密度下甲烷的高选择性合成。结论：成功制备了原子级分散Cu纳米团簇负载于γ-Al2O3的催化剂，在500 mA cm−2电流密度下实现了72%的甲烷法拉第效率和55小时的稳定性，阐明了多活性位点的协同机制，为高效CO2甲烷化催化剂的理性设计提供了理论依据。