在电化学二氧化碳还原反应（CO₂RR）中，甲酸是一种有前途的液氢载体。迄今为止，大多数报道主要集中在如何调控催化剂电子结构以及如何提高CO₂活化能力来设计高效电催化剂。然而，电化学CO₂RR涉及多个质子耦合电子转移过程，该过程也受到缓慢H₂O解离的动力学阻碍，H₂O的缓慢解离一直被忽视。因为在电化学CO₂RR中，竞争性析氢反应（HER）与CO₂RR同时发生，通常情况下，促进H₂O解离可以同时提高CO₂RR和HER的性能，因此会大大降低CO₂RR的选择性。因此，设计和开发促进水解离但抑制HER的CO₂RR电催化剂仍然是一个挑战。

近日，香港城市大学刘彬教授与武汉大学翟月明教授等人设计一类(P-O)^δ−修饰的氧化物衍生金属In催化剂（OD-PIn），结合原位红外及理论计算等手段，系统地研究了(P-O)^δ−修饰对In基催化剂的影响。OD-PIn在–1.2 V vs. RHE电位下的甲酸盐部分电流密度约为200 mA cm⁻²，FEHCOO⁻高达92.1%。

通过同步辐射，XPS，XRD和原位拉曼等结构表征手段，证明了预先制备的P-In₂O₃催化剂在CO₂RR条件下原位重构为OD-PIn催化剂，P-O基团始终存在于In基催化剂中。且相较于未修饰的OD-In, OD-PIn具有更高的价态In。

通过原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)对界面H₂O的研究表明，OD-PIn对K⁺(H₂O)_n具有更强的亲和力及更大的K⁺(H₂O)_n占比。进一步的分子动力学模拟（MD）计算表明，表面(P-O)^δ−修饰可以促进H₂O解离。

密度泛函理论(DFT)计算结果表明，相较于OD-In，OD-PIn具有更强的CO₂吸附能力及更优的CO₂RR产HCOOH路径。

综上所述，本研究提出表面(P-O)^δ−修饰策略，一方面可以作为锚定位点富集活性位点In附近的K⁺(H₂O)_n，活化K⁺(H₂O)_n生成H⁺。另一方面，(P-O)^δ−修饰还可以调节活性位点In的电子结构，从而增强对CO₂的吸附。两者共同促进电化学CO₂RR形成HCOO⁻。