近日，我院施伟东教授团队与郝金辉副教授在电催化二氧化碳还原（CO2RR）领域取得重要进展，他们开发出一种氮基三乙酸（NTA）修饰的铜银催化剂（CuAg@NTA），在工业级电流密度下实现了高选择性与长稳定性的乙醇合成。研究论文“Highly efficient and stable ethanol electrosynthesis from carbon dioxide at -250 mA cm-2” 在国际顶级期刊Nature Communications上在线发表，江苏大学为该论文第一完成单位。

利用可再生电力驱动CO₂电还原制备乙醇（C₂H₅OH），是一条极具前景的碳中和与能源储存途径。然而，由于反应路径复杂、中间体不稳定、催化剂易失活等问题，在工业电流密度下实现高选择性的稳定合成乙醇一直是一个巨大挑战。

基于此，该研究团队提出一种NTA封装策略，有效稳定CuAg催化中心，抑制其在反应过程中的结构重构与活性位点溶解。CuAg@NTA催化剂在250 mA cm^-2的电流密度下，乙醇法拉第效率（FE_C2H5OH）高达87.21%，乙醇的分电流密度达到218.03 mA cm^-2，连续运行300小时后仍保持70%以上的乙醇选择性。在反应过程中，NTA通过Cu-N和Cu-O键与CuAg表面紧密结合，有效维持了催化位点的稳定性。原位拉曼光谱与密度泛函理论计算表明，NTA的引入降低了*CH₂CHO加氢能垒，从而优先生成乙醇。

该研究不仅提供了一种高效、稳定的CO₂RR制乙醇的催化剂，还通过机制研究为催化位点保护与产物选择性调控提供了新思路，对推动CO₂电还原技术的发展具有重要指导意义。

原文信息:

Hong Liu, Yu Yu, Ye Bai, Yingchen Yang, Yaoxuan Wang, Woyuan Li, Longhua Li, Jinhui Hao, Weidong Shi, Highly efficient and stable ethanol electrosynthesis from carbon dioxide at -250 mA cm^-2, Nature Communications (2025) 16:6186. https://doi.org/10.1038/s41467-025-61132-2