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近日，我院化學工程與技術(shù)博士研究生陳材在國際著名期刊《Nature Communications》上發(fā)表《Supported Au Single Atoms and Nanoparticles on MoS₂ for Highly Selective CO₂-to-CH₃COOH Photoreduction》文章。

《Nature Communications》是國際頂級學術(shù)期刊《Nature》發(fā)行的子刊，主要刊載發(fā)布頗具綜合性且代表某一領(lǐng)域重大進展的研究論文。作為國際“綜合性期刊”領(lǐng)域的頂級期刊，內(nèi)容涉及自然科學的所有領(lǐng)域，刊載論文極具科研及應(yīng)用價值，為各領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展提供了重要的參考。

該論文提出了一種跨尺度異質(zhì)結(jié)（Aun/Au1-CMS）開發(fā)方法，即將Au納米顆粒和單原子定向植入到富Mo邊界MoS2的不飽和Mo原子中。實驗表明，單原子域可以有效地捕獲納米顆粒產(chǎn)生的熱電子且延長整體光生電子的弛豫時間。Au5d和Mo4d的軌道耦合增強了Mo的氧親和力和Au的碳親和力從而穩(wěn)定了關(guān)鍵的氧相關(guān)中間體*CH2CO，提高了對乙酸和C2的選擇性。跨尺度異質(zhì)結(jié)可以作為范式催化劑來解決二氧化碳轉(zhuǎn)化為多碳產(chǎn)物中動力學和熱力學限制。

陳材是論文的第一作者，導師張輝教授與中國科學技術(shù)大學吳宇恩教授為共同通訊作者，我校為第一完成單位。該論文也是我院首次在《Nature》子刊上發(fā)表學術(shù)論文。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52291-9

圖1 Au_n/Au₁-CMS的合成和結(jié)構(gòu)表征

圖2 Au_n/Au₁-CMS活性增強的實驗和理論依據(jù)