近日,宁夏大学化学化工学院在电催化CO2资源化利用领域取得重要研究进展。相关成果以“Electronegativity difference induced bimetallic centers on black phosphorus for efficient CO2electroreduction to C2products”为题,发表于国际催化领域知名期刊Applied Catalysis B:Environment and Energy(中科院一区Top, IF=19.7)。该论文第一作者为2024级硕士研究生付梦佳,通讯作者为刘英涛教授和王鑫高级实验师,宁夏大学为唯一完成单位。

该研究全部基于密度泛函理论(DFT)计算,创新性地提出了一种利用电负性差异构建异核双金属活性位点的通用策略。研究团队以黑磷(BP)为载体,利用Co、Pd与P之间相反方向的电负性差异,成功构建了稳定的Co-Pd@BP双原子催化剂。理论计算表明,双金属位点与载体间的电负性差异可诱导定向的电荷重新分布,形成高效的电子传递通道,从而有效活化了惰性CO2分子,并显著降低了关键中间体COOH的形成能。进一步的热力学计算证实,Co-Pd双金属中心的协同效应在热力学和动力学上同时优化了CO-*CHO偶联步骤,突破了传统单原子催化剂在C₂产物生成上的瓶颈,其中乙醛(CH3CHO)生成路径展现出最低的反应能垒(0.36 eV)。
上述工作得到了国家自然科学基金(22563007)、宁夏自然科学基金(2024AAC03036、2025AAC030207)等项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2026.127568