将二氧化碳电催化还原为具有高附加值的产物是目前全球热点研究问题。然而使用传统的电催化剂合成方法（例如浸渍、沉淀和溶胶凝胶法）制备具有精确控制结构、均匀粒度和组成的负载型纳米颗粒催化剂仍然具有挑战。此外，这些液相合成方法需要消耗大量的溶剂，这会带来可持续发展问题并且需要纯化过程。通过液相合成法带来的微量杂质残余依然会对催化剂选择性和活性产生显著影响。在这项工作中，原子层沉积（ALD，气相合成法）制备方法被用来精确控制铂-钯电催化剂的结构并将其用于 CO₂电化学还原生成甲酸。采用这种方法，可以将催化剂的结构控制提高到原子尺度，并探究核壳结构和合金结构对 Pt-Pd 双金属催化剂的影响。

在这篇文章中，来自荷兰代尔夫特理工大学的van Ommen课题组和Kortlever课题组采用ALD方式合成了三种不同结构的Pt-Pd双金属催化剂，并探究了催化剂纳米结构对CO₂还原为甲酸盐的选择性影响。通过控制纳米颗粒粒径和双金属组成不变，单独改变催化剂结构研究了双金属催化剂结构对其CO₂还原选择性的影响。研究发现与核壳结构相比，Pt-Pd 合金结构催化剂对甲酸盐的合成具有更好的选择性。总体而言，Pt-Pd 合金结构催化剂可以在 -0.2 V vs. RHE 电势下达到 46% 的法拉第效率。Pd-Pt 核壳结构的法拉第效率较低，在 - 0.2 V vs RHE条件下， Pt@Pd核壳结构催化剂的法拉第效率为 22% ， Pd@Pt核壳结构催化剂的法拉第效率为11%。此外发现Pd-Pt核壳结构催化剂在电还原条件下不稳定。在 CO₂ 还原反应期间，核壳结构催化剂会趋向于重组为热力学更稳定的分离团簇或者合金结构，从而改变它们的催化性能。这提供了一种通过原子层沉积方法精确制备并研究催化剂结构影响的方法，并呼吁人们提高对反应过程中催化剂稳定性的关注。