本网讯（材料科学与工程学院杨雪鹏）近日，安徽大学材料科学与工程学院李士阔教授团队设计合成了铈单原子修饰的双相铜合金催化剂用于电化学催化制取乙酸，相关研究成果以“Atomically dispersed cerium on copper tailors interfacial water structure for efficient CO-to-acetate electroreduction”发表在国际顶级综合学术期刊《Nature Communications》（2025, 16: 2811）上。安徽大学博士后杨雪鹏、多伦多大学博士后吴志征、中国科学技术大学博士研究生李烨成和孙书平为论文共同第一作者，材料科学与工程学院李士阔教授和中国科学技术大学高敏锐教授为论文的共同通讯作者，安徽大学为第一通讯单位。
图1. 合金催化材料选择性催化CO制取乙酸示意图
利用一氧化碳电还原（CORR）制取乙酸是一种具有显著优势的绿色合成方法，相较于传统工业化生产能够有效降低反应能耗并减少二氧化碳排放。然而，该技术在实际应用中仍面临生成乙酸选择性低和运行稳定性差的难题，这严重限制其工业化应用。针对这一挑战，研究团队利用铈单原子（Ce SAs）修饰双相铜（Cu）成功研制了一种具有连续相界面的合金催化材料。在该结构中，Ce-SAs能够降低材料表面电子密度从而抑制界面自由水的形成，减少氢中间体（H*）在材料表面的覆盖度。低的H*覆盖有效促进了*(OH)C=COH向*CH₂-C=O中间体转变，最终实现CO向乙酸盐转化的法拉第效率高达71%，部分电流密度达到111mA cm⁻²，运行稳定性可达138h。
这项工作为开发高效稳定的CORR制乙酸催化材料提供了新的设计思路，对促进乙酸的绿色电化学合成具有重要意义。