近日，中国科学院山西煤炭化学研究所温晓东团队联合北京大学骆明川团队，在理论-实验-数据一体化研究思路指导下，针对金属间电子化合物（IE）催化CO2甲烷化的研究取得进展。
利用可再生电力驱动的CO2电还原转化为甲烷是可持续的减少对天然气依赖的方法。目前，这一过程受限于效率和耐久性不足等问题，这主要源于现有催化剂上水解离和质子耦合电子转移之间的动力学差异。为提高CO2电还原为甲烷的效率，研究人员致力于设计更高效的催化剂特别是铜（Cu）基催化剂。但是，如何通过催化剂设计来同步实现高效的水解离和CO2活化仍是挑战。
该团队基于自研的机器学习加速结构预测方法，结合基于密度泛函理论的高通量计算，揭示了金属间电子化合物材料关键活性位的富电子结构，并预测其具有优异的自发水解离能力。团队结合LaCu0.67Si1.33材料制备，设计表征实验，利用H2O-程序升温表面反应，证实该金属间电子化合物表面发生显著的自发水解离现象。在碱性流通池中，IE LaCu0.67Si1.33催化剂在相对于可逆氢电极（vs. RHE）−1.21 V的还原电位下表现出72%的甲烷法拉第效率，并在−1.52 V vs. RHE下达到476.7 mA cm⁻2的甲烷偏电流密度。进一步，密度泛函理论计算表明，在IE LaCu0.67Si1.33催化剂上，甲烷化反应路径在热力学/动力学上更为有利。
进一步，该团队通过数据挖掘、结构表征和理论预测，揭示了IE LaCu0.67Si1.33催化剂独特的活性位富电子结构和自发水解离能力，为CO2电化学甲烷化以及其他可能涉及水解离过程的可再生能源转化，提供了有前景的催化剂体系。
相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院前沿科学重点研究项目等的支持。
DFT计算（a）*CO反应系列中间物种在IE LaCu0.67Si1.33和Cu表面加氢和碳碳耦合反应的吉布斯自由能；（b）*CHO反应中间物种在IE LaCu0.67Si1.33和Cu表面的电荷密度差图；（c）CO2-CH4转变不同反应路径中间过程的吉布斯自由能。
本报北京11月11日讯（记者 林焕新）11月8日，十四届全国人大常委会第十二次会议表决通过了《中华人民共和国学前教育法》（以下简称“学前教育法”），标志着学前教育步入“有专门法可依”新阶段。今天，教育部召开新闻发布会，解 浙江德清莫干山镇中心学校的学生们在大课间时跳竹竿舞。 资料图片 实现基本均衡后，我国义务教育的发展目标正向优质均衡迈进。到2035年，绝大多数县（市、区、旗）域将实现义务教育优 中国教育报-中国教育新闻网北京11月1日讯（记者 欧媚）记者今天从全国人大常委会法制工作委员会发言人记者会上获悉，十四届全国人大常委会第十二次会议将于11月4日至8日在北京举行，将对学前教育法 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 梁丹）为不断满足人民群众对普及、普惠、安全和优质的学前教育的美好期待，北京大学医学部幼儿园承办清河街道安宁庄东路1号A33基础教育用地项目配套幼儿园，建立 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 徐德明 通讯员 孙敬 纪宏宇）记者近日从天津市滨海新区教育体育局获悉，天津滨海职业学院代表队在2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛“建设工程数字化计 中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 吴伟锋 林志荣 黄紫耀 记者 龙超凡）近日，2024中国·海峡“妈祖杯”鞋类设计大赛决赛在湄洲湾职业技术学院举行。来自上海欧基亚贸易有限公司的杨洋、耿克峰 。本文链接：金属间电子化物表面自发水解离促进CO2甲烷化研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-1240-0.html
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