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將CO₂以高選擇性和高效率轉化為高價值的乙酸等C2化學品，是可再生能源儲存的關鍵問題。基于此，蘇州大學路建美教授等人首次報道了一種振動驅動的單硫化錫（SnS）納米帶壓電催化劑，以100%的選擇性將CO₂轉化為乙酸。測試發現，其產率最高達到2.21 mM h^?1，明顯高于已有的催化劑。

通過DFT計算，作者研究了壓催化還原CO₂的機理。更多的電子富集在Sn原子上，這些電子作為高活性位點，增強了一些中間體的結合親和力，降低了相應的能壘。壓縮狀態下帶隙明顯減小，有利于產生電子-空穴對，提高了導電率和電荷轉移效率。CO₂還原成乙酸的過程分為一系列步驟，主要有兩種途徑：1）連續的單碳偶聯途徑；2）兩個COOH*直接偶聯途徑。

Gibbs自由能計算發現，首先CO₂吸附在SnS表面，進一步活化加氫生成COOH*中間體，由于其反應能勢位高，成為反應速率的決定步驟。

隨后，COOH*會被還原為CO*或與另一個COOH*偶聯形成COOH-COOH*中間體。通過與質子反應釋放H₂O分子還原COOH-COOH*需要克服另一個高達1.76 eV的能壘，因此首選途徑是連續的單碳偶聯途徑。作者確定了生成乙酸的最有利的能量路徑為CO₂* → COOH*→ CO* → HCO* → CH₂O* → CH₃O* → CH₃OH* → CH₃* → CH₃COO* → CH₃COOH*。

Vibration-driven Reduction of CO₂ to Acetate with 100% Selectivity by SnS Nanobelt Piezocatalysts. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI:10.1002/anie.202306964.

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路建美教授Angew.：100%選擇性！SnS納米帶壓電催化還原CO2為乙酸

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