界面水

C₂H₅OH/C₂H₄选择性与界面水氢键网络的关联。

DiG对界面水氢键网络及HER的调控。

III异质溶剂存在下的界面水氢键网络

b，DiG强化界面水氢键网络、抑制HER并促进CO₂向C₂H₅OH转化的示意图；

原位表面增强红外吸收光谱(SEIRAS)、在线差分电化学质谱、同位素标记和从头算分子动力学(AIMD)共同表明，DiG可强化并有序化界面水氢键网络，降低易解离自由水的比例，抑制HER及溶剂介导的Eley–Rideal氢化路径，从而减少乙烯生成并提高乙醇选择性。

近年来，界面水的氢键网络被认为是决定水解离动力学的重要因素。

通过在Cu表面局部限域DiG，研究团队在不改变Cu本征电子结构的前提下，构筑了更强、更有序的界面水氢键网络，抑制水解离和竞争性HER，并通过限制ER溶剂氢化路径减少乙烯生成，使CO₂RR选择性转向乙醇。

由于该方法不依赖特定催化剂的化学改性，其设计原则还有望拓展至氨合成、水电解和水系有机电合成等同样受界面水影响的电化学过程。

原位表面增强红外吸收光谱(SEIRAS)、在线差分电化学质谱、同位素标记和从头算分子动力学(AIMD)共同表明，DiG可强化并有序化界面水氢键网络，降低易解离自由水的比例，抑制HER及溶剂介导的Eley–Rideal氢化路径，从而减少乙烯生成并提高乙醇选择性。

Cu–Ag能够通过调节CO–CHx或CO–CHO中间体的非对称吸附促进乙醇生成，而DiG进一步强化界面水调控并抑制HER。

b，DiG强化界面水氢键网络、抑制HER并促进CO₂向C₂H₅OH转化的示意图；

异质溶剂限域微环境可调控Cu上CO₂电解过程中的界面水，通过抑制水解离显著抑制析氢反应。

通过在Cu表面局部限域DiG，研究团队在不改变Cu本征电子结构的前提下，构筑了更强、更有序的界面水氢键网络，抑制水解离和竞争性HER，并通过限制ER溶剂氢化路径减少乙烯生成，使CO₂RR选择性转向乙醇。

研究团队在膜电极组件(MEA)中构建Naf/DiG/Cu阴极：Cu提供CO₂RR活性位点，DiG位于Cu表面附近并调节界面水结构，外层Nafion则作为保护层限制DiG流失。