近日，化學化工學院清潔能源轉化與高效利用團隊在國際著名學術期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（影響因子IF = 20.3）發表題為“Operando unraveling the dynamic correlation between structure evolution and performance shift during CO₂ electroreduction on In₂O₃ electrodes” （DOI: org/10.1016/j.apcatb.2025.125153）的研究性論文。我校青年教師馬路山博士為該論文的第一作者和通訊作者，碩士研究生耿冬陽為第二作者，團隊陳靜教授和合作單位南京理工大學李強教授為共同通訊作者，河南工業大學為第一署名及通訊單位。

論文封面

電催化二氧化碳還原反應（ECO₂RR）是一種利用可再生能源將CO₂轉化為高附加值化學品和燃料的極具潛力的途徑。銦（In）基催化劑，尤其是In₂O₃，在選擇性CO₂轉化制備甲酸/甲酸鹽方面展現出巨大潛力，但其在ECO₂RR過程中催化性能變化與動態結構之間的關聯尚未被充分研究，這限制了對In₂O₃催化劑結構-性能內在關系的全面理解。本研究以In₂O₃氣體擴散電極為研究對象，借助原位拉曼光譜和XRD技術，揭示了In₂O₃在催化過程中“從In₂O₃到In再到In(OH)₃”的結構演變及其與性能之間的動態構效關系。研究還發現，大電流電解會引發In₂O₃電極的劇烈重構和親水性轉變，從而顯著抑制CO₂還原選擇性。團隊創新性地提出一種通過小電流預演化構建穩定多孔In(OH)₃催化界面的策略，使得在500 mA cm^-2的電流密度下，甲酸鹽法拉第效率達到88.7%，遠高于初始樣品的19.6%。該成果不僅闡明了In₂O₃催化劑的原位動態構效關系，更為設計高效穩定的電催化體系提供了理論指導，有望推動CO₂轉化技術向工業化應用邁進。

文章圖片摘要（圖片來源：Applied Catalysis B: Environment and Energy）

該研究工作得到了國家自然科學基金（52106248, 51888103和52402359）和河南工業大學自科創新基金（2022ZKCJ01）等項目的資助，同時也得到了化學化工學院清潔能源轉化與高效利用科研團隊的大力支持。近年來，河南工業大學及化學化工學院始終高度重視科研平臺與科研團隊建設，持續發力，積極為師生搭建優質科研環境，提供充足科研資源，并全力促進各團隊間的深度合作與廣泛交流。該成果的發表將助力我校“雙一流”創建，進一步提升我?；瘜W化工及相關學科在國際上的學術知名度和影響力。