杂原子掺杂可以调节电子结构以调整中间体吸附并优化反应路径,是设计高效CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)催化剂的有应用前景的方法.B原子是常用的掺杂剂,引入B原子可以有效打破*COOH和OCHO*中间体的吉布斯自由能线性关系,并且可以通过与CO_(2)中O原子结合来增强CO_(2)吸附能力.B掺杂碳材料、单金属和金属氧化物的研究结果表明,B原子掺杂催化剂的CO_(2)RR活性和/或选择性有明显提高,然而多数报道的单个活性位点的B掺杂催化剂仅表现出在相对狭窄的电位范围内的CO_(2)RR高性能,设计制备CO_(2)RR的宽电位高选择性催化剂仍是巨大挑战.研究表明,合金化是提供多种类的活性位点相互协调和增强催化剂固有活性,进而改善CO_(2)RR性能并调节产物分布的可行策略.引入B原子到合金中以调节电子结构,最终优化关键中间体吸附的活性位点,对于寻找具有宽电位窗口的先进催化剂具有重要意义.本文提出了一种通过B掺杂调节CuIn合金电子结构以实现宽电位高选择性的电子工程策略.所制得的B掺杂CuIn合金(CuIn(B))在–0.6 V(vs.RHE)时表现出99%的CO法拉第效率(FECO),并在一个宽的阴极电化学窗口(400 m V)内保持了超过90%的较高FECO.同时,采用X射线光电子能谱(XPS)和CO_(2)吸附实验等手段研究了CuIn(B)性能提升的原因,结果表明,B原子与CuIn之间存在强烈的相互作用,改变了CuIn的电子结构.CO_(2)吸附结果表明,CuIn(B)比CuIn拥有更强的CO_(2)吸附能力,证明它具有潜在的快速CO_(2)RR反应动力学.进一步通过密度泛函理论(DFT)模拟研究了催化剂的热力学反应能量学以揭示CO_(2)RR机制,结果表明,*COOH更倾向于在CuIn(B)上形成,且*CO与CuIn(B)催化位点的结合强度最佳,更利于CO_(2)还原反应为CO,而CuIn更利于作为HER的活性位点;决速步骤是*CO中间体向CO转移,以实现高CO选择性;热力学限制电位研究表明,CuIn(B)大大提高了CO_(2)�
