利用可再生的X/γ射線或加速電子將CO₂和水化學轉化為燃料，有望實現碳中和經濟，但這樣的過程還具有挑戰性，需要催化劑輔助以能夠敏化二次電子散射和提供活性金屬位點結合中間體。

基于此，南京航空航天大學馬駿教授、北京大學翟茂林教授和法國巴黎薩克雷大學Mehran Mostafavi等人報道了嵌入在金屬有機框架中的原子Cu-Ni雙金屬位點（CuNi SAs/UiO-66(Hf)）能夠在多次輻照循環中高效和選擇性地產生CH₃OH（約98%）。實用電子束輻照（200 keV，40 kGy min^?1）下，羥基自由基清除劑促進CH₃OH生成速率為0.27 mmol g^?1 min^?1。

通過DFT計算發現，四種優化結構中I型結構最穩定，其中Hf相鄰的羧酸的兩個氧原子分別與Cu和Ni原子配位，且Ni和Cu原子共用一個平面。根據雙金屬CuNi SAs/UiO-66(Hf)、單金屬Cu SAs/UiO-66(Hf)和UiO-66(Hf)的計算總態密度（TDOS）發現，對比單金屬Cu SAs，雙金屬Cu-Ni SAs的TDOS顯示出更窄的帶隙，表明電子從SBU中激發和轉移到中間基團的速度更快。TDOS結果表明，雙金屬CuNi SAs/UiO-66(Hf)催化劑加速了電子遷移，實現了CO₂還原為CH₃OH的六-電子反應。

在加入CuNi SAs后，誘導了*COOH在位點的吸附，將*COOH轉化為*CO。加入SAs催化劑沒有導致甲酸或草酸的形成，證實了CO₂^??在金屬中心被吸附形成*COOH。*COOH中間體應快速形成*CO而不是CO，*CO易發生氫化生成甲氧基。在雙原子SAs催化劑下，最后兩步質子轉移是CO₂轉化為CH₃OH性能提高的決定性步驟。作者推測在Cu位點可能出現三個中間吸附態，在Ni位點可能出現最后兩個中間吸附態。

Ni位點摻雜的局部態密度（PDOS）表明，Ni位點能使*CH₂O更快地轉移電子，加速*CH₂O質子加氫生成*CH₃O。最后兩個步驟在雙金屬位點都得到了增強，表明CuNi SAs/UiO-66(Hf)能夠更有效和選擇性地將CO₂轉化為CH₃OH。

Selective CO₂ reduction to CH₃OH over atomic dual-metal sites embedded in a metal-organic framework with high-energy radiation. Nat. Commun., 2023, DOI: 10.1038/s41467-023-40418-3.