9月7日消息，《自然·化学》（Nature Chemistry）在线发表题为《定向异相氢化物转移实现双面钯膜电极高选择性CO2还原》的研究（Hu, X., Boyd, W., Wang, F. 等，DOI: 10.1038/s41557-026-02243-1）。

电化学CO2还原通常受质子耦合电子转移机制约束，这使CO2转化与竞争性析氢反应内在纠缠。该研究提出一种双面（Janus）钯膜电极，绕开质子耦合电子转移：膜将产氢反应与CO2还原在空间上分离，并独立极化面向CO2的界面，渗透过膜的氢原子被转化为氢性（hydricity）可调的Pd-H物种，从而维持从水到CO2的定向氢化物流，在温和阴极极化下实现高选择性甲酸生成。

实验在水系电解液中获得了优秀的法拉第效率与转换频率（TOF）；同位素标记实验证实氢化物转移是主导反应路径。连续的氢供给使电极维持富氢表面、抑制CO生成，保障了稳定运行。该电极在水系和全非质子电解液中均能实现CO2还原，为超越质子介导电催化、获得异相氢化物反应性提供了通用路线。研究得到美国国家科学基金会及石油研究基金资助。

甲酸是重要的化工产品与潜在储氢载体，电化学CO2制甲酸路线长期受制于析氢副反应与选择性瓶颈。此项工作将催化机制从质子耦合电子转移切换为氢化物转移，在机制层面切断了析氢竞争，对CO2电解制化学品方向具有方法论意义。 （来源：Nature Chemistry）