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Ajustar o ambiente de coordenação do centro metálico em catalisadores de átomo único de metal-nitrogênio-carbono (M-N-C) por meio de dopagem com heteroátomos (oxigênio, fósforo, enxofre, etc.) é eficaz para promover a reação de redução eletroquímica de CO2 (CO2 RR). No entanto, poucos estudos investigam a eficiência da redução de CO2 ao introduzir átomos de boro (B) para regular a estrutura M-N-C. Aqui, uma estratégia de autossacrifício B-C3N4 é desenvolvida para sintetizar um catalisador de átomo único de Ni co-coordenado com B e N (Ni-BNC). Espectroscopia de absorção de raios X e microscopia eletrônica de transmissão com varredura de campo escuro de ângulo alto confirmam a estrutura (Ni-N3 B/C). O catalisador Ni-BNC apresenta uma eficiência Faradaica máxima de CO (FECO) de 98,8% e uma alta densidade de corrente de CO (jCO) de -62,9 mA cm-2 a -0,75 e -1,05 V em relação ao eletrodo de hidrogênio reversível, respectivamente. Além disso, a FECO pode ser mantida acima de 95% em uma ampla gama de janelas de potencial de -0,65 a -1,05 V. Experimentos in situ e cálculos de teoria do funcional de densidade demonstram que o catalisador Ni-BNC com átomos de B coordenados aos átomos centrais de Ni pode reduzir significativamente a barreira energética para a conversão de *CO2 para *COOH, levando a um excelente desempenho na redução de CO2.
Song et al. (Sun,) estudaram esta questão.