近日，郑州大学化学学院臧双全教授课题组在二氧化碳还原和析氧反应催化方向连续取得积极进展。研究成果相继发表在化学材料类顶尖期刊《Advanced Materials》上，其中论文 “Integrating Single Atoms with Different Microenvironments into One Porous Organic Polymer for Efficient Photocatalytic CO2 Reduction”的第一作者为化学学院硕士研究生董晓玉，通讯作者为臧双全教授和王珊博士；论文“Manipulating the Local Coordination and Electronic Structures for Efficient Electrocatalytic Oxygen Evolution”第一作者为化学学院师资博士后吴志鹏博士，通讯作者为臧双全教授和楼雄文教授。郑州大学化学学院为两篇论文的第一通讯单位。
近年来，全球经济和科技的飞速发展，以及日益严峻的环境污染使得当今社会对可再生能源的需求日益增长。其中利用太阳能将二氧化碳（CO2）转化为一氧化碳（CO）和其他增值化学品成为能源催化领域的研究热点。该研究工作开发了同时包含M-N4和M-N2O2单原子位点的多孔有机聚合物作为光催化CO2催化剂。结合对照实验和理论研究发现， M-N2O2具有比传统的Ni-N4部分更高的催化活性，为设计和合成用于高效CO2还原的单原子催化剂提供了新思路。
电解水装置和金属空气电池等诸多新能源转化和储存装置都涉及到了一个非常重要的化学反应，即析氧反应（OER）。然而，目前科学界对析氧反应机理缺乏足够深入和全面的认识，因而重要的新能源装置的大规模商业化应用受到了极大限制。该课题组的另一项研究工作是以镍铁双金属基硒化物作为模型催化剂，深入探索非贵金属基析氧反应催化剂的反应机理，揭示了催化剂局部结构的扭曲和高度无序是该催化剂表现出优异析氧反应活性的重要原因。该研究对于析氧反应催化剂的合理设计具有很好的借鉴意义。
以上工作得到了国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目、国家自然科学基金****基金项目、国家自然科学基金青年基金项目，河南省教育厅创新团队项目基金，中国博士后科学基金项目以及新加坡教育部学术研究基金的资助。
文章链接：
https://doi.org/10.1002/adma.202101568
https://doi.org/10.1002/adma.202103004