近日，中国科学院山西煤炭化学研究所温晓东团队联合北京大学骆明川团队，在理论-实验-数据一体化研究思路指导下，针对金属间电子化合物（IE）催化CO2甲烷化的研究取得进展。
利用可再生电力驱动的CO2电还原转化为甲烷是可持续的减少对天然气依赖的方法。目前，这一过程受限于效率和耐久性不足等问题，这主要源于现有催化剂上水解离和质子耦合电子转移之间的动力学差异。为提高CO2电还原为甲烷的效率，研究人员致力于设计更高效的催化剂特别是铜（Cu）基催化剂。但是，如何通过催化剂设计来同步实现高效的水解离和CO2活化仍是挑战。
该团队基于自研的机器学习加速结构预测方法，结合基于密度泛函理论的高通量计算，揭示了金属间电子化合物材料关键活性位的富电子结构，并预测其具有优异的自发水解离能力。团队结合LaCu0.67Si1.33材料制备，设计表征实验，利用H2O-程序升温表面反应，证实该金属间电子化合物表面发生显著的自发水解离现象。在碱性流通池中，IE LaCu0.67Si1.33催化剂在相对于可逆氢电极（vs. RHE）−1.21 V的还原电位下表现出72%的甲烷法拉第效率，并在−1.52 V vs. RHE下达到476.7 mA cm⁻2的甲烷偏电流密度。进一步，密度泛函理论计算表明，在IE LaCu0.67Si1.33催化剂上，甲烷化反应路径在热力学/动力学上更为有利。
进一步，该团队通过数据挖掘、结构表征和理论预测，揭示了IE LaCu0.67Si1.33催化剂独特的活性位富电子结构和自发水解离能力，为CO2电化学甲烷化以及其他可能涉及水解离过程的可再生能源转化，提供了有前景的催化剂体系。
相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究项目等的支持。
DFT计算（a）*CO反应系列中间物种在IE LaCu0.67Si1.33和Cu表面加氢和碳碳耦合反应的吉布斯自由能；（b）*CHO反应中间物种在IE LaCu0.67Si1.33和Cu表面的电荷密度差图；（c）CO2-CH4转变不同反应路径中间过程的吉布斯自由能。
区域简况 湖北鄂州历史悠久，常住人口107万，是古铜镜之乡，也是驰名中外的“武昌鱼”的原产地。近年来，鄂州市全面加强党对教育事业的领导，建设“生本课堂”、建立“一生一导师”，打造“明、 海风拂面。从秘鲁的泛美公路望向太平洋，浩渺烟波中，高大的岸桥整齐排列，防波堤如巨臂环绕，码头工人忙碌穿梭，崭新的钱凯港即将投入正式运营。今年6月，习近平主席同秘鲁总统博鲁阿尔特会谈时专门提 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 余闯）11月13日，“放飞梦想”波音航空科普教育项目15五周年庆典活动在北京举行。波音全球集团相关负责人在致辞中表示，自2009年创立至今，“放飞梦想”项目走入17 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 冯丽）近日，由西安交通大学（以下简称“西安交大”）、西安高压电器研究院股份有限公司与西安西电开关电气有限公司产学研深度融合的团队联合研发的“环保型发电机 习近平总书记在全国教育大会上强调，要深入推动教育对外开放，统筹“引进来”和“走出去”，不断提升我国教育的国际影响力、竞争力和话语权。南京工业职业技术大学前身是黄炎培先生于1918年创建的 党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》中提出：“制定民族团结进步促进法，健全铸牢中华民族共同体意识制度机制，增强中华民族凝聚力。”西安市莲 。本文链接：金属间电子化物表面自发水解离促进CO2甲烷化研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-1240-0.html
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