近日，鄭州大學化學學院臧雙全教授課題組在二氧化碳還原和析氧反應催化方向連續取得積極進展。研究成果相繼發表在化學材料類頂尖期刊《Advanced Materials》上，其中論文 “Integrating Single Atoms with Different Microenvironments into One Porous Organic Polymer for Efficient Photocatalytic CO2 Reduction”的第一作者為化學學院碩士研究生董曉玉，通訊作者為臧雙全教授和王珊博士；論文“Manipulating the Local Coordination and Electronic Structures for Efficient Electrocatalytic Oxygen Evolution”第一作者為化學學院師資博士后吳志鵬博士，通訊作者為臧雙全教授和樓雄文教授。鄭州大學化學學院為兩篇論文的第一通訊單位。

近年來，全球經濟和科技的飛速發展，以及日益嚴峻的環境污染使得當今社會對可再生能源的需求日益增長。其中利用太陽能將二氧化碳（CO2）轉化為一氧化碳（CO）和其他增值化學品成為能源催化領域的研究熱點。該研究工作開發了同時包含M-N4和M-N2O2單原子位點的多孔有機聚合物作為光催化CO2催化劑。結合對照實驗和理論研究發現， M-N2O2具有比傳統的Ni-N4部分更高的催化活性，為設計和合成用于高效CO2還原的單原子催化劑提供了新思路。

電解水裝置和金屬空氣電池等諸多新能源轉化和儲存裝置都涉及到了一個非常重要的化學反應，即析氧反應（OER）。然而，目前科學界對析氧反應機理缺乏足夠深入和全面的認識，因而重要的新能源裝置的大規模商業化應用受到了極大限制。該課題組的另一項研究工作是以鎳鐵雙金屬基硒化物作為模型催化劑，深入探索非貴金屬基析氧反應催化劑的反應機理，揭示了催化劑局部結構的扭曲和高度無序是該催化劑表現出優異析氧反應活性的重要原因。該研究對于析氧反應催化劑的合理設計具有很好的借鑒意義。

以上工作得到了國家自然科學基金重大研究計劃重點支持項目、國家自然科學基金杰出青年基金項目、國家自然科學基金青年基金項目，河南省教育廳創新團隊項目基金，中國博士后科學基金項目以及新加坡教育部學術研究基金的資助。

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https://doi.org/10.1002/adma.202101568

https://doi.org/10.1002/adma.202103004