东南大学王金兰/凌崇益课题组ACS Catalysis: CO电还原中动态电离平衡诱导的“氧交换”

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第一作者：张好娜 通讯作者：王金兰教授、凌崇益副教授 通讯单位：东南大学 论文DOI：10.1021/acscatal.4c01773 全文速览 含氧化合物的氧源是CO 2 /CO电还原的根本问题，长期以来，人们一直坚信CO 2 /CO电还原源自气体供给（O gas ）。然而，最近的实验证实，通过CO还原生成的醇的大多数O原子来自溶剂（O aq ），这表明存在一个相当神秘的“氧交换”过程。在这项工作中，作者使用CP-HS-DM结合SG-AIMD方法解决了这一机理难题。研究结果表明，高CO分压使CO gas 通过表面*O aq H氧化，这为含氧化合物的产生开辟了新途径。生成的*CO gas O aq H可以与另一个*CO耦合形成*COCO gas O aq H，从而在后续反应过程中形成一系列含羧基中间体（RCO gas O aq H）。由于动态电离平衡，H + 通过可逆的“内部”质子转移在O gas 和O aq 之间快速移动（*RCO gas O aq H ⇌ *R-CO gas O aq − + H + ⇌ * ………………………………