近日，化材学院杨发/李正全团队在CO₂电催化原位重构方面取得重要进展，相关研究成果以“Stabilizing sub-2 nm δ-Bi₂O₃ via strong lanthanide-oxide-support interaction for durable CO₂ electroreduction to formate”为题发表在国际权威期刊Nature Communications（https://doi.org/10.1038/s41467-026-71855-5）。

在电还原条件下实现金属氧化物的结构稳定，是揭示其本征反应机理并保持高效电催化活性的关键前提。杨发等人在前期基于谱学电还原研究指导催化剂设计（J. Am. Chem. Soc.,2025, 147, 42194；Nano Lett., 2025, 25, 10690；Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202407748；Energy Environ. Sci., 2023, 16, 3951；Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 2023, 120,e2301011120）基础上，报道了一种新型镧系氧化物诱导的强界面相互作用，该作用可驱动亚纳米尺度δ-Bi₂O₃活性位点发生表面氧原子的自发迁移与重构，从而在工业级电流密度下实现高效、稳定的CO₂电还原制甲酸。原位振动光谱结合电子结构分析表明，该自发结构弛豫通过驱动氧原子向界面迁移，压缩δ-Bi₂O₃晶格并增强异质原子间的d–p轨道杂化，从而稳定异质结界面处的Bi–O–La键合；同时，在阴极电位下诱导形成缺电子的Bi₂O_3+x物种，有助于维持δ-Bi₂O₃/La₂O₃电催化剂的结构稳定性。在实际工作电位下，La₂O₃载体可进一步促进水分子解离，原位构建羟基化的δ-Bi₂O₃表面，显著增强表面质子化能力，进而将CO₂还原决速步（*CO₂→*OCHO）的活化能垒降低至+0.15 eV。本研究构建了一种亚纳米尺度的氧化物/氧化物异质结，旨在稳定高价态金属活性位点，从而实现高效且可持续的电催化转化。论文通讯作者包括化材学院杨发、李正全，含氟新材料研究所陈德利和浙江光电子研究院周靖老师，吴倩敏、李翠和吴禹萱硕士生为共同第一作者。球差电镜表征测试得到了吉林大学张伟、梁庆老师的大力支持。浙江师范大学为第一通讯单位。

杨发，博士生导师、省级青年人才、校“双龙学者”特聘教授，主要从事CO₂电催化及其原位光谱学研究。2021年入职浙师大以来，以第一/通讯作者在 PNAS、J. Am. Chem. Soc.、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci. 等期刊上发表多篇高水平研究论文。目前主持国家自然科学基金面上和青年项目、浙江省自然科学基金重点和青年项目、金华市科技计划重点项目、省属高校基本科研经费优青培育专项等。

编辑：武艳