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打破傳統M-N₄位點的幾何對稱性并進一步提升其催化活性意義重大，但也極具挑戰性。

有鑒于此，西安交通大學陳圣華研究員、武漢理工大學麥立強教授、西安交通大學/武漢理工大學朱杰鑫、臺灣同步輻射研究中心Ching-Yu Chiang、中國科學技術大學Lei Li等報道提出了平面Cl配位結構工程，該工程成功地將對二氧化碳還原反應（CO₂RR）活性和選擇性較低的傳統Zn-N₄位點轉變為具有破缺對稱性的高活性Zn-N₃位點。

本文要點：

（1）

優化后的催化劑Zn-SA/CNCl-1000在零間隙膜電極組件（MEA）電解槽中、高電流密度200 mA/cm2下進行50 h測試時，對一氧化碳（CO）的法拉第效率（FECO）最高可達約97±3%，且具有良好的穩定性，在工業催化方面具有廣闊的應用前景。

（2）

在-0.93 V vs RHE過電勢下，由Zn-SA/CNCl-1000催化的一氧化碳分電流密度（JCO）和周轉頻率（TOF）值分別為271.7±1.4 mA/cm²和29325±151 h^-1，分別是未進行平面氯化工程的 Zn-SA/CN-1000的29倍和83倍。原位EXAFS表征和DFT計算表明，相鄰的C-Cl鍵促使Zn-N₄位點自我重構為具有破缺對稱性的高活性Zn-N₃位點，增強了*COOH中間體的吸附，顯著提高了CO₂還原反應的活性。

參考文獻

Wei, S., Zhu, J., Chen, X. et al. Planar chlorination engineering induced symmetry-broken single-atom site catalyst for enhanced CO₂ electroreduction. Nat Commun 16, 1652 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56271-5

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56271-5