乙烯是现代化工的核心原料，传统高温蒸汽裂解法能耗巨大、碳排放严重。以水为氢源、在常温常压下实现乙炔电催化半加氢，被认为是通往绿色乙烯制备的理想路径。然而，现有铜基催化剂常受到析氢反应竞争与碳–碳偶联副反应的制约，难以同时兼顾高选择性与高电流密度。

近日，西北工业大学黄维院士团队荣子强教授、方漪芸副教授与材料学院张健教授合作在Advanced Materials上发表题为“Disordered Cu Sites in Amorphous Cu₂Te Nanosheets Promote Electrocatalytic Acetylene Semi‐hydrogenation”的研究论文，该工作首次揭示了无序结构中铜配位环境的重构效应，为高选择性乙烯电合成催化剂的设计提供了新的思路。研究通过空气煅烧诱导的无定形化工程，将层状晶体Cu₂Te纳米片（c-Cu₂Te）转化为氧掺杂无定形Cu₂Te纳米片（a-Cu₂Te）。该结构转变打破了长程有序性，形成了无序铜配位网络，显著重塑了局域电子结构与d轨道分布，使a-Cu₂Te表现出更优的电子态密度、更高的活性位点暴露度和更合理的反应中间体吸附能，实现了91.7%乙烯法拉第效率与550 mA cm^-2的高电流密度。

图1. 晶形Cu₂Te NSs与非晶Cu₂Te NSs的制备与表征

图2. 晶形Cu₂Te NSs与非晶Cu₂Te NSs的电催化乙炔半加氢性能表征

机理研究表明，无定形结构有效调控了表面氢生成与吸附行为，加速了界面水分解与H*累积，同时抑制了析氢与过氢化反应。密度泛函理论计算进一步揭示，氧诱导的无序结构上移了Cu d带中心，增强了电子–分子轨道耦合，使乙炔活化与半加氢过程能垒显著降低。

该研究不仅实现了二维无定形Cu基材料在乙炔电催化中的首次高效应用，也提出了通过氧诱导无序化实现电子与结构协同优化的新范式，为设计高效、稳定、绿色的电催化体系提供了重要启示。

本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、浙江省自然科学基金以及广东省自然科学基金等项目的支持。

（文字：邢智琳 图片：邢智琳 审核：王学文）