二氧化碳還原研究的最新突破涉及一種新開發的錫基催化劑，該催化劑可高效生產乙醇，代表再生能源技術向前邁出了重要一步。電化學二氧化碳還原反應（CO2RR）轉化為碳基燃料為減少二氧化碳排放和促進再生能源的利用提供了一種前景廣闊的策略。

串聯單原子電催化劑實現二氧化碳還原成乙醇。資料來源：DICP

二氧化碳還原的挑戰

Cn（n≥2）液體產品因其高能量密度和易於儲存而備受青睞。然而，由於對機理的理解有限，CC 偶聯途徑的操作仍是一項挑戰。

最近，由張濤教授和黃延強教授領導的研究小組在美國加州大學洛杉磯分校進行了一項突破性研究。由中國科學院大連化學物理研究所的張濤和黃延強教授領導的研究小組開發了一種錫基串聯電催化劑（SnS2@Sn1-O3G），在-0.9 VRHE和17.8 mA/cm2的幾何電流密度條件下，該催化劑可重複生成乙醇，法拉第效率高達82.5%。

這項研究最近發表在科學期刊《自然-能源》。

研究人員透過在三維碳泡沫上進行SnBr2 和硫脲的溶熱反應，製造出SnS2@Sn1-O3G。這種電催化劑由SnS2 奈米片和原子分散的Sn 原子（Sn1-O3G）組成。

機理研究表明，這種Sn1-O3G 可分別吸附*CHO 和*CO(OH)中間體，從而透過一種前所未有的甲基-碳酸氫鹽偶聯途徑促進CC 鍵的形成。

此外，透過使用同位素標記的反應物，研究人員追蹤了在Sn1-O3G 催化劑上形成的最終C2 產物中C 原子的形成路徑。分析表明，產物中的甲基C 來自甲酸，而亞甲基C 來自二氧化碳。

黃教授說：”我們的研究為乙醇合成中CC 鍵的形成提供了一個替代平台，並為操縱二氧化碳還原途徑以獲得所需的產品提供了一種策略。”