北京大学郭少军教授团队，Nature Synthesis！

主要观点总结

本文报道了一种通过设计图灵拓扑结构的电催化剂，实现了高效电化学二氧化碳还原（CO₂ RR）的研究。该催化剂具有显著提升的甲酸盐法拉第效率和反应稳定性。研究亮点在于通过调控界面水的微环境，精确控制界面水的氢键网络比例，优化了质子传输与中间体的吸附。该研究为CO₂ RR催化剂设计提供了新的思路，并建立了微观结构与宏观性能的深层关联。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着全球碳中和目标的紧迫性增加，电化学二氧化碳还原（CO₂ RR）技术成为将可再生能源与二氧化碳转化为高附加值化学品的重要途径。然而，现有催化剂在高电流密度下的选择性和稳定性不足，限制了其在工业级膜电极组件（MEA）电解槽中的应用。

关键观点2: 创新策略

本研究通过设计具有图灵拓扑结构的电催化剂（如Sb₀.₁Sn₀.₉O₂），直接调控界面水的取向和氢键网络，优化质子传输路径，实现高效CO₂ RR。图灵结构通过其独特的晶格缺陷和应变效应，调节界面水的四配位与双配位氢键比例（4-HB/2-HB），提升了甲酸盐的法拉第效率和反应稳定性。

关键观点3: 研究亮点

1. 图灵结构催化剂设计：通过仿生图灵拓扑结构，构建高密度晶界和缺陷的Sb₀.₁Sn₀.₉O₂超薄纳米片，显著增强催化活性位点和电子传输能力。2. 界面水微环境调控：通过调节表面氧亲和性，精确控制界面水的4-HB/2-HB比例，优化质子传输与*OCHO中间体吸附，抑制竞争性析氢反应（HER）。3. 工业级性能突破：在流动池中实现高电流密度下甲酸盐法拉第效率达92%，并在MEA电解槽中稳定运行，能量效率达39.1%。

关键观点4: 业务介绍与产品特色

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