5月2日，化學與化工學院游波、夏寶玉教授和中南大學劉金龍教授的最新合作研究成果“Simultaneous Generation of H2O2 and Formate by Co-Electrolysis of Water and CO2 over Bifunctional Zn/SnO2 Nanodots”在《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）刊發。
將溫室氣體二氧化碳電催化還原為高附加值的化學品或燃料如甲酸，是實現雙碳目標的有力途徑。但目前催化劑的選擇性、活性仍有待進一步提高。此外，二氧化碳還原過程中的陽極析氧半反應（OER）的反應能壘高、O2產物價值低。雖然在陽極添加更易氧化的有機底物如醇等，能有效抑制OER的發生。但有機物有限的溶解度不利于大電流工業化電解，且其在催化劑表面的特異性吸附導致催化劑部分失活甚至毒化。另外，陰陽極使用不同的催化材料意味著需要多步、單獨合成，不利于成本的降低。
受自然界光合作用協同催化的啟發，游波團隊致力于能源小分子的集成電活化研究，發展了催化劑及電解過程的功能集成、反應集成等新范式（Acc. Chem. Res. 2018, 51, 1571; Nat. Commun. 2021, 12, 2008）。
針對上述問題，研究者們合作報道了基于錫基雙功能催化劑的集成二氧化碳電催化系統。該體系以鋅摻雜氧化錫納米點為雙功能電極材料，實現了單一催化劑驅動的同時陰極甲酸和陽極過氧化氫的電化學合成。本研究為雙功能催化劑的設計和集成電合成提供了新的思路，這種通過雙功能催化劑耦合陽極和陰極反應的復合策略可以擴展到其他電化學反應中，以實現高價化學品的高效聯產。
我校為該工作的第一完成單位及通訊單位，游波、夏寶玉和劉金龍教授為論文的共同通訊作者，游波課題組2021級博士研究生胡新為第一作者。該研究工作得到了國家重點研發計劃（2021YFA1600800）、華中科技大學學術前沿青年團隊計劃等資助。
論文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202304050
