电化学CO2还原 (CO2R)，可将二氧化碳减排，并转化为化学品和燃料。一般需要在低电输入和非均相电催化剂促进的条件下，即可将二氧化碳选择性地高速转化成产物。
一般来说，基于铜的 CO2R 催化剂通常会产生多种产物，其选择性会受到相似的热力学势和竞争动力学路径的限制。不过，也可以改变催化剂性质，如尺寸、形态、晶面暴露和晶界密度，以改善产物的分布。但这种修改通常会导致同时修改多个属性，并受到工作条件下可能发生的动态变化而影响。可见非均相铜催化剂在实现较窄的产品分布上具有一定的挑战性，且从传统的材料改性的角度来看，也对选择性的控制有限。所以，最近CNRS UMR的Marc Fontecave教授在Angew. Chem. Int. Ed.上报道了通过表面固定的分子物种作为特定碳产品的抑制剂，从而对铜催化CO2R的产品分布进行合理控制。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
该研究将 4-巯基吡啶固定在 Cu 表面上，即可有效阻止与 CO 产生有关的中间体的形成，从而促进了选择性甲酸盐的产生。
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此外，他们也通过结合不同的结构来强调分子修饰的优势，以确定氮是该机制的关键。
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最后，他们结合实验和计算的结果，表明有效阻止与 CO 产生有关的中间体的形成的原因，即为将硫醇官能化吡啶锚定在 Cu 上，以使表面结合的反应中间体不稳定，从而阻断 CO 的产生途径，进而利于甲酸盐的产生。
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参考文献：Molecular Inhibition for Selective CO2 Conversion
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202206279
原文作者：Charles E. Creissen, José Guillermo Rivera de la Cruz, Dilan Karapinar, Dario Taverna, Moritz W. Schreiber, and Marc Fontecave*
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202206279
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