雙原子催化劑可能在CO₂電化學轉(zhuǎn)化方面優(yōu)于單原子催化劑。但對這種增強催化過程的機制缺乏了解而阻礙了高性能催化劑的合理設計。

因此，浙江大學陸盈盈、李中堅和北京航空航天大學張瑞豐等人報道了原子分散的Ni-Zn雙金屬位點協(xié)同效應，使得催化劑具有高的電催化CO₂還原性能。

原位表征結(jié)合DFT計算表明，異核配位改變了金屬原子的d態(tài)，縮小了Ni(3d)軌道的d帶中心(ε_d)與費米能量之間的差距(E_F)，以加強反應界面處的電子相互作用，使得熱力學過程中的自由能壘(ΔG)降低，活化能(E_a)降低和動力學途徑中金屬-碳鍵的強化。

因此，該雙原子催化劑在–0.5 V_RHE到–1.0 V_RHE的寬電位窗口中具有>90%的CO法拉第效率，在-0.8 V_RHE時達到最大值99%，優(yōu)于Ni/Zn單原子催化劑。

該工作對原子分散Ni-Zn的雙原子的協(xié)同作用機制具有深刻的理解，且可用于其他電化學應用(如析氫，氧還原和N₂還原反應)，為異核雙原子催化劑的合理設計打開了新的機會。

Synergistic Effect of Atomically Dispersed Ni-Zn Pair Sites for Enhanced CO₂ Electroreduction. Advanced Materials, 2021. DOI:10.1002/adma.202102212