N-配位Ni單原子（N-coordinated Ni single atom, Ni-NC）是CO₂還原反應（CO₂RR）生成CO的最佳催化劑之一，但是沒有塊體Ni材料對CO₂RR表現出高催化活性。

基于此，韓國科學技術研究院Hyung-Suk Oh和Woong Hee Lee（共同通訊作者）等人報道了實時模擬具有Ni-NC電子結構的NiS納米顆粒可以增強零間隙電解槽中的CO₂RR活性。

在文中，作者利用H₂S熱處理的浸漬法制備了碳負載的硫化鎳納米顆粒（記為NiS）。根據原位/Operando X射線吸收精細結構（XAFS）分析，在一定的陰極電位下，NiS的電子結構轉變為類似于Ni-NC催化劑的電子結構。與金屬Ni和Ni氧化物納米顆粒不同，這種實時模擬的NiS電子結構顯示出增強的CO₂RR對CO產生的活性。

然而，由于S物種的損失，NiS表現出低穩定性，這是模擬N配體的關鍵。基于原位/Operando XAFS和穩定性測試后的非原位分析，作者提出了NiS電極實時模擬電子結構的起源假設，并討論了模擬電子結構策略的挑戰。此外，該工作為從以前通常未被考慮的材料開發催化劑提供了新的見解。

Real-Time Mimicking the Electronic Structure of N-Coordinated Ni Single Atoms: NiS-Enabled Electrochemical Reduction of CO₂ to CO. Adv. Energy Mater., 2022, DOI: 10.1002/aenm.202201843.

https://doi.org/10.1002/aenm.202201843.