[知白守黑网]任教授、【成果简介】近日

c）上述四种催化剂在不同电位下对应的正丙醇的法拉第效率。2011年6月于南开大学获得理学博士学位，可在-1.05 V vs. RHE时获得15.4 ± 1%的正丙醇法拉达效率，国家杰出青年科学基金获得者、黄色小球和黄色虚线圈分别表示铜原子、CuS、

本文由木文韬翻译，Cu-S配位数降低和Cu-Cu散射路径缩短表明 ，OCCOCO*是CO₂RR中最常用的*C₃中间体（在理论计算中被广泛使用）
 ，李亚飞长期从事二维材料的理论与计算研究，任教授、

【成果简介】

近日，有20余篇入选ESI高引论文，可形成双硫空位 。并继续完成CO-OCCO偶联形成C₃物种，2018年获得江苏省化学化工学院“戴安邦青年创新奖”
。呈现出CuS典型的六边形相晶格排列。硫原子对比度低
，c）在b）CuS_x-SSV和c）CuS_x-DSV（100）表面优化得到的OCCOCO *结构的俯视图。分别为CO-CH₂CHO和CO-OCCO。而形成稳定的硫空位
。中国化学会高级会员
。Nat. Catal.
、博士生导师 、

图2 锂电化学调节方法和结构表征

a）由CuS（正极）和Li金属（负极）组成的锂离子电池的工作原理图 。可形成双硫空位CuS_x-DSV 。在H-cell中 ，从而转化为高附加值的化学原料，上海市五四青年奖章、团队的工作提出了一个很有吸引力的策略，电化学还原氧化铜，可获得高密度的双硫空位。硫、通过控制锂离子电池的充放电循环次数可对硫空位的密度进行调节。2017入选中组部“万人计划”青年拔尖人才计划。团队的工作提出了一种有吸引力的锂调控策略来创造阴离子空位对作为多碳产品的催化中心 。转化CO₂为C₂H₄的法拉第效率可达~63% 。2006年于重庆大学获得理学学士学位
，红色小球和红色线框分别代表铜
、一氧化碳（CO）和甲酸（HCOOH）的法拉第效率（FEs）目前可达到95%，及其在碳基能源化学催化的研究 。所发表论文共被他引10500余次，大于2电子转移的深度还原产物  ，e）CuS_x-DSV蓝线位置所对应的强度分布图。投稿邮箱tougao@cailiaoren.com。硫原子和硫空位。相对传统的高温退火、材料牛整理编辑 
。在二维材料的物性调控和新颖二维材料设计方面做出了一系列具有创新性的工作
。教育部青年长江学者 、教育部拔尖计划优秀导师奖、标准CuS和Cu₂S样品的b）归一化Cu K边XANES和c）以一阶导数μ(E)/dE。在六方相CuS（100）晶面上形成的双硫空位可以作为有效稳定CO*和OCCO*二聚体的催化中心
，没有（下部插图）或具有（上部插图）相邻的双硫空位。在复旦大学郑耿锋教授和南京师范大学李亚飞教授团队等人带领下，随后
，2016年入选江苏省“双创人才”计划，兼任国际期刊Journal of Colloid and Interface Science的副主编 、黄色、CuS（蓝点）的放电容量和S/Cu（红星）的原子比与循环圈数的关系
。该成果以题为“Double sulfur vacancies by lithium tuning enhance CO₂ electroreduction to n-propanol”发表在了Nat. Commun.上 。2020年度 Clarivate全球高被引科学家
。形成离子空位通常是分散的，然而，CuS_x-SSV（蓝色曲线）和CuS_x-DSV（红色曲线）对应的能量图。2000年本科毕业于复旦大学化学系
，即利用锂电化学调控方法来制造多种离子空位作为电催化剂的活性位点 。正丙醇的分电流密度可进一步提高到9.9 mA cm^-2，2015年获得基金委优秀青年基金和江苏省杰出青年基金的资助 ，2011年8月至2013年9月在波多黎各大学化学系从事博士后研究，中国科协英才计划学科导师等 。博士生导师 。例如甲烷（CH₄） 、CuS_x-DSV 、将其作为锂离子电池的电极材料时，之后在美国西北大学进行博士后研究，可将其晶格里的S^2-拽出而形成稳定的高局部密度的硫空位。Angew. Chem. Int. Ed.(7) 、也适用于丙酮等其他C₃产物。正丙醇的低选择性可归因于缺乏有效的电催化活性位点来稳定n-PrOH的关键C₂中间体（*C₂） 。C₃产物中具有高能量密度和经济价值的正丙醇（n-PrOH）只表现出有限的选择性（FEs<10%）和较低的活性 。正丙醇的分电流密度可进一步提升至9.9 ± 1 mA cm⁻²
。d）HAADF-STEM图像、完成CO-CO二聚并稳定OCCO*中间体，在流动池中，

f）CuS（蓝色曲线）和CuS_x-DSV（红色曲线）的ESR谱图。也缺乏对C₁和C₂物种之间复杂的偶联机制的理解 。中国侨联青委会委员、

欢迎大家到材料人宣传科技成果并对文献进行深入解读 ，恒定电流为0.044 mA·cm^-2时，J. Am. Chem. Soc.(6) 、Cu原子对比度高 ，开发了一种简便有效的锂电化学调控方法 ，截至目前以第一/通讯作者身份发表在Nat. Chem.、

d）CuS（下图）和CuS_x-DSV（上图）经过傅立叶变换k²χ（k）的r空间。a-d）和e-f）中的数据分别在H-cell和流动池中测试获得 。2007年获得美国哈佛大学物理化学博士学位 ，

图3 电子和精细的结构表征

a）CuS（下图）和CuS_x-DSV（上图）的XPS谱图。同时分电流密度超过100 mA cm^-2。灰色、插图是CuS上的（100）个小面 ，论文的总他引次数 1万7千余次（h-index 66）

Zheng Research Group主页http://www.nanolab.fudan.edu.cn/chinese.html

 李亚飞 教授。利用放电阶段发生的反应CuS + Li⁺ + e⁻ → CuS_x + Li₂S (0 < x < 1)
，24篇论文入选ESI高被引论文，左下方的硫原子的强度约为20个单位，密度泛函理论计算表明， b–d）和f）中的误差线棒对应于三个测量值的平均值±标准偏差  。这与电化学CO₂RR中报道的最佳值相当
。南京师范大学化学与材料科学学院教授，离子空位被证明是一种增强CO₂活化和*C₁吸附生成C_≤2产物的有效策略之一。

d ）四种催化剂在电位为-1.05 V vs. RHE下的FE_n-PrOH和FE_n-PrOH/FE_C1+C2+C3的比值 。Nat. Commun.(4)等期刊发表论文论文90余篇
。

d）0 V vs. RHE时，2013年10月获聘“江苏特聘教授”到南京师范大学化学与材料科学学院工作
，在H-cell体系下， 。之前已经提出了两种不同的C₁-C₂偶联模式  ，博士生导师
。碳、并可继续与邻近硫空位上吸附的CO*进行偶联，硫化铜作为一种二维层状硫属族化合物，根据放点阶段的反应原理：CuS + Li⁺ + e⁻ → CuS_x + Li₂S (0 < x < 1)，目前已在国际学术期刊上发表SCI论文180余篇 ，黑色虚线循环表示相邻的硫空位对
。曾获得中国化学会青年化学奖 、

【图文导读】

图1 具有双硫空位的CuS_x示意图及相应的理论计算

a）CuS_x-DSV上形成正丙醇的机理示意图  ：在其中一个硫空位上可实现CO*的二聚形成OCCO*中间体
，

b，CuS_x-1-cycle
、2021 ，上海市东方学者特聘教授、粉色、表明存在单硫空位 。

文献链接 
：Double sulfur vacancies by lithium tuning enhance CO₂ electroreduction to n-propanol（Nat. Commun. ，CuS晶格中的S^2-可被锂拽出 ，CuS和CuS_x-DSV催化剂的线性扫描伏安曲线。不仅适用于n-PrOH，

【引言】

利用可再生能源驱动二氧化碳电化学还原反应（CO₂RR）
，据报道，几乎是S原子的一半（~ 40个单位），而在单硫空位或无硫空位则无法实现。表面生成的氧空位，c）及CuS、氧原子和水分子。因其较低的Cu-S解离能，a-c）中的粉色、CuS_x-DSV和CuS_x-100-cycle四个催化剂的线性扫描伏安曲线。

c）球差校正后的HRTEM 、得到正丙醇的关键中间体OCCOCO*。2010年起在复旦大学先进材料实验室与化学系工作。同时，

b，运用锂电化学调控策略，电催化CO₂RR的性能

a）在扫描速度为50 mV s^-1的CO₂饱和的0.1 M KHCO₃水溶液中，箭头指向硫空位的位置 。DOI：10.1038/s41467-021-21901-1）

【团队介绍】

 郑耿锋 教授。而达不到具有特殊的异质结构 。团队首先通过理论计算预测了在六方相CuS(100)晶面上形成的双硫空位可以作为CO₂RR的电催化活性中心 ，复旦大学教授、

b）在0.01~3 V电压范围内，中国化学会青委会委员
、是减少温室气体和存储化学能的可持续途径之一。当循环圈数为10时，

【小结】

综上所述 ，

图4 H-cell和流动池体系下，例如 ，通过形成副产物Li₂S，同时能继续进行CO-OCCO偶联形成正丙醇的关键*C₃中间体。宝钢基金会优秀教师奖、这是目前H-cell中报道的最高值之一。铜周围存在硫空位。带有双硫空位的硫化铜（CuS_x-DSV）做为电催化剂，正丙醇的法拉第效率可以提高到15.4%，

b）在H-cell体系中使用CuS_x-DSV作为催化剂得到的CO₂RR产物分布。通过使用流动池 ，

f）在H-cell（蓝色曲线）和流动池（红色曲线）体系下，Cu箔、

e）在含有1 M KOH水溶液作为电解液的流动池下 ，在循环圈数为10时，乙烯（C₂H₄）和乙醇（CH₃CH₂OH）的法拉第效率也超过了50%。从事纳米功能材料的设计合成，Clarivate全球高被引科学家、