中国科学院上海高等研究院副研究员唐庆丽团队基于反应环境动力学蒙特卡洛模拟方法,结合电势依赖的巨正则蒙特卡洛模拟和密度泛函理论方法,对电催化二氧化碳还原反应的关键中间体诱导铜(100)表面原子级重构机理和重构表面反应性能的影响进行了系统研究。研究发现,诱导铜(100)局部一氧化碳高覆盖引起了表面原子跳出,并迁移、聚集形成小团簇。在模拟的条件下,重构表面在宽电位范围内展现出长达小时级的结构稳定性。同时,不同还原产物具有位点选择性。该研究建立了电催化环境下铜基催化剂结构重构模拟新方法,实现了宏观时间尺度(小时级)近万原子铜(100)表面结构重构过程模拟,并揭示了铜(100)表面原子级重构机制。上述成果有助于学界探讨反应驱动的结构演变对铜(100)表面催化eCO2RR的影响,并为通过调控原位活性位点的形成来提升产物选择性提供理论可能。相关研究成果以Reaction-Driven Varieties of Active Sites on Cu(100) in Electrochemical CO2 Reduction Reaction为题,发表在《ACS催化》(ACS Catalysis)上。