Nature Commun：调控界面润湿性实现改变CO2产物选择性

纳米技术

2023-06-17

人们对于界面润湿效应如何影响CO₂电化学还原反应的路径，导致反应生成乙烯或者乙醇并不清楚。

有鉴于此，天津大学巩金龙等报道通过设计实现控制*CO和*H的动力学平衡，研究不同长度烷基链的硫醇对反应乙烯或者乙醇路径的影响。

主要内容

（1）

通过表征和理论计算模拟，发现CO₂和H₂O的传质与界面润湿性有关，这可能因为动力学控制改变*CO和*H的比例，并影响反应生成乙烯或者乙醇。

（2）

通过将界面从亲水性调控为超疏水性，反应受到的控制从缺少*CO变成缺少*H。因此乙醇/乙烯的比例能够连续的从0.9调控为1.92，乙醇和多碳产物的法拉第效率从53.7 %提升为86.1 %，多碳产物的法拉第效率能够达到80.3 %，部分电流密度达到321 mA cm^-2，该电流密度所达到的选择性达到相关报道的最好结果。

参考文献

Yan Lin, Tuo Wang, Lili Zhang, Gong Zhang, Lulu Li, Qingfeng Chang, Zifan Pang, Hui Gao, Kai Huang, Peng Zhang, Zhi-Jian Zhao, Chunlei Pei & Jinlong Gong, Tunable CO₂ electroreduction to ethanol and ethylene with controllable interfacial wettability. Nat Commun 14, 3575 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-39351-2

https://www.nature.com/articles/s41467-023-39351-2