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法蘭西學(xué)院Marc Fontecave等研究發(fā)現(xiàn)Cu催化的CO₂還原過程中，催化劑表面固定的分子物種，即硫醇官能化吡啶（SPy）可以作為特定碳產(chǎn)物的抑制劑，因此控制產(chǎn)物分布。

DFT計算確定三個主要反應(yīng)途徑，質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生兩個表面吸附的CO 生成的中間體，為 *OCOH’ 和 *OCOH，以及一個產(chǎn)生 HCOOH 的中間體*COOH。在存在和不存在 SPy 的情況下，表面吸附的氫中間體（*H）的自由能分布沒有改變，表明SPy 分子不能穩(wěn)定催化劑表面上的*H；甲酸鹽途徑以及涉及 *OCOH’的產(chǎn)生 CO 的途徑顯示出微小的自由能變化；然而涉及 *OCOH 中間體的 CO 途徑在 SPy 存在下顯示 *CO₂^– 和 *OCOH 中間體自由能的顯著增加，表明在熱力學(xué)上可抑制通過 *OCOH 途徑形成 CO。

Angew：CO2還原的分子抑制促進甲酸鹽選擇性

電子密度差異圖確定SPy 的 N 原子和表面結(jié)合的中間體之間可能發(fā)生的去穩(wěn)定的相互作用，導(dǎo)致自由能的增加。因此當(dāng) SPy 固定在Cu表面上可阻止*OCOH 的形成，因此抑制產(chǎn)物CO的生成。

Charles E. Creissen, José Guillermo Rivera de la Cruz et al. Molecular Inhibition for Selective CO2 Conversion. Angew. Chem. Int. Ed.2022, e202206279

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