调节M-N₄单原子催化剂微环境，如构筑疏水界面抑制竞争性析氢反应，可以有效提高电催化还原CO₂性能。如何能够在温和条件通过共价化学键方式在M-N₄位点引入疏水官能团从而改性催化剂仍面临着巨大挑战。

近日，西湖大学人工光合作用与太阳能燃料中心段乐乐课题组以典型的Ni-N₄单原子催化剂为研究对象，利用二氟卡宾（F₂C:）与Ni-N₄单原子催化剂碳材料表面双键的[2+1]环加成反应，对催化剂进行表面氟碳化，构建了具有−CF₂−官能团的超疏水材料Ni-N₄-CF₂。