5月2日，化学与化工学院游波、夏宝玉教授和中南大学刘金龙教授的最新合作研究成果“Simultaneous Generation of H2O2 and Formate by Co-Electrolysis of Water and CO2 over Bifunctional Zn/SnO2 Nanodots”在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）刊发。
将温室气体二氧化碳电催化还原为高附加值的化学品或燃料如甲酸，是实现双碳目标的有力途径。但目前催化剂的选择性、活性仍有待进一步提高。此外，二氧化碳还原过程中的阳极析氧半反应（OER）的反应能垒高、O2产物价值低。虽然在阳极添加更易氧化的有机底物如醇等，能有效抑制OER的发生。但有机物有限的溶解度不利于大电流工业化电解，且其在催化剂表面的特异性吸附导致催化剂部分失活甚至毒化。另外，阴阳极使用不同的催化材料意味着需要多步、单独合成，不利于成本的降低。
受自然界光合作用协同催化的启发，游波团队致力于能源小分子的集成电活化研究，发展了催化剂及电解过程的功能集成、反应集成等新范式（Acc. Chem. Res. 2018, 51, 1571; Nat. Commun. 2021, 12, 2008）。
针对上述问题，研究者们合作报道了基于锡基双功能催化剂的集成二氧化碳电催化系统。该体系以锌掺杂氧化锡纳米点为双功能电极材料，实现了单一催化剂驱动的同时阴极甲酸和阳极过氧化氢的电化学合成。本研究为双功能催化剂的设计和集成电合成提供了新的思路，这种通过双功能催化剂耦合阳极和阴极反应的复合策略可以扩展到其他电化学反应中，以实现高价化学品的高效联产。
我校为该工作的第一完成单位及通讯单位，游波、夏宝玉和刘金龙教授为论文的共同通讯作者，游波课题组2021级博士研究生胡新为第一作者。该研究工作得到了国家重点研发计划（2021YFA1600800）、华中科技大学学术前沿青年团队计划等资助。
论文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202304050
