近日，我校材料与化学工程学院方少明教授团队在材料领域国际知名期刊《Journal of Materials Science & Technology》（中科院一区，IF=10.9）和《Small》（中科院一区，IF=13.3）上发表系列研究论文。郑州轻工业大学为第一署名单位，我校材料与化学工程学院平丹博士为论文第一作者，吴诗德副教授和方少明教授为论文共同通讯作者。

利用可再生能源产生的电能通过电化学CO₂还原反应生成高附加值化学品是一种经济、环保且实现碳循环的有效方法。碳基过渡金属单原子催化剂是电还原CO₂生成CO的有效催化剂，然而该催化剂中金属单原子极易迁移聚集且可及性差，使得反应活性和选择性的提升受到抑制。鉴于此，该团队采取了一系列科学有效的“限域热解”策略来稳定、孤立热解制备的金属原子，提高单原子催化剂的电化学性能。利用NH₄C1作为造孔剂和辅助氮掺杂剂，通过NH₄Cl辅助热解制备单原子催化剂可显著优化催化剂孔结构，提高催化剂上Ni单原子活性位数目，从而提高电还原CO₂反应催化性能，产物CO法拉第效率最高可达98%。该项工作发表在Journal of Materials Science & Technology。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2022.10.006。

进一步地，团队以壳聚糖作为碳源和外限域层，以g-C₃N₄作为自牺牲模板和内层，两者间相互作用可有效抑制热解制备和反应过程中Ni单原子的迁移团聚，表现出优异的电还原CO₂反应选择性和稳定性，产物CO法拉第效率在-0.55 ~ -0.95 V vs. RHE宽的电压范围内均保持在90%以上，最高可达99.6%；且连续电解超过100 h后，CO法拉第效率仍能保持在95%以上。该项工作发表在Small。论文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202309014。

以上研究成果得到了国家自然科学基金(52272243)和河南省自然科学基金项目(212300410299)的支持。（通讯员：平丹）