利用可再生能源进行电化学CO2还原反应（CO2RR）是一种有前途的全球碳中和途径。最近，铜（Cu）催化剂和CO原料的使用，而不是CO2，已被证明可以提高对多碳产品的选择性，从而导致开发串联电催化系统的成果增加。最先进的CO2转化CO电催化剂主要基于Ag和Au等贵金属，但含量丰富的Zn显示出较差的选择性和活性。
基于此，新加坡国立大学Boon Siang Yeo和西班牙巴塞罗那大学Federico Calle-Vallejo（共同通讯作者）等人报道了一种多孔树枝状氧化锌（OD-Zn）催化剂，并应用于CO2RR中。
在文中，作者制备了在CO2电解过程中从ZnO纳米颗粒（ZnO NPs）原位衍生的多孔Zn催化剂（OD-Zn），并探究了它们产生CO的功能的来源。与电沉积金属Zn（ED-Zn）相比，作者首先通过光谱表征确定在OD-Zn上存在大量的配位不足的位点。
作者进一步发现jCO与OD-Zn和ED-Zn电极的粗糙度因子之间存在线性相关性，但ED-Zn的jCO粗糙度因子之间的相关性与OD-Zn的相关性不同。对于具有相似粗糙度因子的ED-Zn和OD-Zn样品，ED-Zn的活性显着降低，表明电极表面积并不是影响CO2转化为CO的唯一因素。
实验测试发现，这些催化剂可以将CO2还原为CO，在-0.95 V vs. RHE下的法拉第效率最高为86%，在-1.00 V vs. RHE下的局部电流密度（jCO）为266 mA cm-2。与电沉积金属Zn相比，OD-Zn具有更多的配位不足的位点，并表现出更高的CO2RR活性和CO选择性。
通过详细的密度泛函理论（DFT）和配位活性图，作者发现在OD-Zn上的各种可能的催化位点中，正是高度配位不足的Zn位点，在显着较低的起始电位下催化CO2还原为CO，而高度配位不足的功效归因于其对*COOH的几乎最佳吸附能。这些发现展示了具有大量配位不足的位点的Zn-O衍生颗粒作为用于生产CO的具有成本效益的电催化剂。
The Role of Undercoordinated Sites on Zinc Electrodes for CO2 Reduction to CO. Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202111597.
https://doi.org/10.1002/adfm.202111597.
