电化学CO2还原反应（CO2RR）是一种很有前途的绿色技术，可将CO2转化为高价值化学品。反应活性和选择性取决于电催化剂的表面结构。因此，有必要设计具有高效活性位点的催化剂表面，如低配位表面物种，包括缺陷、台阶位点和晶界。电化学原位重构是通过诱导高价态物质（例如金属氧化物、金属氮化物和金属有机化合物）到低价态的还原过程来增加表面活性位点的一种方法。然而，受限于这一动态过程的复杂性，很难将重构过程控制向预期的高活性表面，这限制了CO2RR活性的进一步提高。
1. 受到具有缓释结构药物胶囊的启发，在金属氧化物催化剂上构建了水溶性碳酸盐壳。壳作为保护涂层，有效减缓了催化剂在外加电场下从高价态向低价态的表面演变过程。通过调整壳厚度和溶解速率，可以调节表面重构，引导其形成丰富的低配位结构。 2. 该策略可以促进具有丰富晶界和小颗粒的Cu(0)的生成。电流密度为2.0 A cm-2时，C2+法拉第效率为82.8±2.2%，超过了传统CuO催化剂的性能。3. 非原位和原位表征表明，这些生成的表面结构增强了*CO中间体稳定性和C-C偶联。调节表面重构的方法还可应用于其他催化剂，如ZnO、In2O3、SnO2和Bi2O3，从而提高它们对CO和甲酸的选择性。
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Fig. 1 | Computational studies of extended-release capsule-inspired catalysts. （图片来源：Nat. Synth.）
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Fig. 2 | Structure analysis of the CuO@K2CO3.（图片来源：Nat. Synth.）
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Fig. 3 | Electrochemical CO2RR performance.（图片来源：Nat. Synth.）
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Fig. 4 | Ex situ and in situ characterization of CuO@K2CO3 catalyst reconstruction during CO2RR.![]()
Fig. 5 | In situ Raman and DFT calculations for C2+ product enhancement mechanism.（图片来源：Nat. Synth.）
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Fig. 6 | Characterization and CO2RR performance of ZnO@K2CO3 and In2O3@K2CO3.Xianhui Ma, Huang Zhou*, Huang Zhou* et al. Carbonate shell regulates CuO surface reconstruction for enhanced CO2 electroreduction. Nat Synth 2024.DOI：10.1038/s44160-024-00672-9https://doi.org/10.1038/s44160-024-00672-9微信群统一为先添加小编微信 B297984，再拉大家进群(添加微信时请备注 姓名-学校)。欢迎私信投稿（文章解读、招聘等）
