近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平團隊與中國科學技術大學曾杰教授團隊、電子科技大學夏川教授團隊合作在二氧化碳轉化研究方面取得新進展。合作團隊通過共摻雜策略實現了優異的甲烷生產性能，峰值法拉第效率達到了73%，甲烷部分最大的電流密度達到-462mA/cm2。相關成果發表在《自然一通訊》上。

二氧化碳的大量排放引起了溫室效應并造成了全球變暖。由間歇性可再生能源供電進行電催化二氧化碳轉化，為解決這一全球問題提供了可能性。目前，二氧化碳利用效率和還原選擇性控制仍然具有挑戰性。

本工作中，肖建平團隊基于自主開發的圖論和反應相圖分析算法，根據全局能量最優準則發現，B摻雜劑能有效增強Cu位點的反應性與吸附能，而更穩定的COOH*和CHO*可以促進二氧化碳和一氧化碳的質子化，從而在不同的應用電位下促進Cu-NxBy位點的甲烷生產。

研究表明通過對Cu-N4位點進行部分B置換的修飾，理論上證明了，對CO*和CHO*中間物的增強吸附有利于甲烷的生成。