双核镍配合物实现宽条件高选择性电催化CO2还原制甲酸：协同催化新策略

本文报道了一种具有预组织双镍活性中心的双核镍配合物电催化剂，该催化剂通过bpp桥联配体构建的适应性空腔实现了CO2的高效捕获与转化，在酸/中/碱性条件下均能保持>90%的甲酸法拉第效率（FE），其协同催化机制为设计宽适应性CO2RR（二氧化碳还原反应）催化剂提供了新范式。

　　

亮点

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  双核镍配合物在宽pH范围内实现高选择性CO₂-to-HCOOH（甲酸）电催化
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  bpp桥联配体通过平衡的刚性-柔性特性调控镍间距以适应CO₂构象变化
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  均相与非均相体系中甲酸法拉第效率均超过90%
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  流动电解槽中实现150 mA cm^?2的电流密度和110 s^?1的转换频率
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  光谱与计算研究揭示双位点协同催化机制

结论

总之，我们报道了一种新型双核镍配合物（1），其在多种条件下展现出卓越的电催化CO₂-to-HCOOH（甲酸）选择性。该配合物在酸性/碱性环境、均相（非水溶液）与非均相（水溶液）体系中均能高效制备甲酸，其在水溶液中达到的110 s^?1转换频率（TOF）显著优于多数分子与固体催化剂。原位红外光谱电化学、操作X射线吸收光谱与理论计算共同证明：双镍位点通过协同结合CO₂并促进加氢步骤，从而驱动甲酸的高选择性生成。本研究为开发适应多条件的高效CO₂RR（二氧化碳还原反应）催化剂提供了新思路，凸显了预组织金属位点协同作用在小分子活化中的关键价值。