CO₂电解制高值多碳(C₂₊)燃料和化学品是一种提高可再生能源消纳水平和实现碳循环利用的负碳技术。当前碱性CO₂电解面临的碳损失问题可以通过串联催化路线解决：先利用固体氧化物或酸性CO₂电解制CO，再利用碱性CO电解制C₂₊产物。目前CO电解已经实现了高电流密度和高C₂₊选择性，但在高电流密度下乙烯、乙醇、乙酸等单一C₂₊产物选择性依然较低。

近日，中国科学院大连化学物理研究所汪国雄研究员和高敦峰研究员团队提出了高选择性CO电解制乙酸的新策略。利用分子催化剂的原位电化学重构，构建出金属(铜)-有机界面，诱导形成有利于乙酸路径的反应微环境，从而显著提高了乙酸选择性。在碱性膜电解器中，酞菁铜(CuPc)电极上500 mA cm^-2时乙酸法拉第效率和碳选择性分别达到84.2%和92.1%；乙酸分电流密度最高达到605 mA cm^-2，对应乙酸生成速率为0.38 mmol min^-1，乙酸收率为63.4%。该工作报道的CO电解制乙酸性能为目前文献最高水平。

控制实验中将重构后的有机配体除去后，在相同实验条件下C₂₊和乙酸的法拉第效率显著降低，表明有机配体对CO电解选择性的重要调控作用。此外，利用另外两种与CuPc具有相似结构的Cu配合物(CuTPP CuDMP)构建的铜-有机界面同样可以实现高效CO电解制乙酸，表明铜-有机界面在调控乙酸选择性上具有一定的普适性。

电化学工况拉曼光谱测试结果表明，有机配体的存在促进了CO在铜表面吸附，这与密度泛函理论计算CO吸附结果一致。进一步的反应路径分析表明，铜-有机界面降低了C−C偶联能垒，促进了乙酸相对于乙烯等其他C₂产物的形成。

该项研究工作表明了金属-有机界面在调控反应微环境和CO₂/CO电解产物选择性方面的独特作用。深入研究和理解催化活性位点、有机配体和C₂反应中间物种三者之间的复杂相互作用，有望实现高活性、高选择性CO₂/CO电解制其它单一C₂₊产物。