Nature Commun：原位电化学处理优化Cu的CO2/CO电催化制备C2+

纳米技术

2024-02-28

Cu电催化CO₂还原反应能够生成多碳（C₂₊）产物，但是Cu(111)等晶面在电催化还原CO2反应过程中的热力学更倾向于生成C1产物，因此电催化还原CO2的反应制备C₂₊化学品的效率非常低。

有鉴于此，上海交通大学Jun Li、天津大学梁红艳、多伦多大学David Sinton等通过电化学还原Cu晶面工程策略，使得Cu的优选暴露晶面为Cu(100)。

本文要点

（1）

在预催化剂原位处理过程中，催化剂发生结构演变，有机磷配体能够降低Cu还原的动力学过程，并且有助于CO、OH^-的生成和吸附，因此能够调控Cu(100)晶面重构。

（2）

通过这种原位电化学处理的Cu催化剂的电催化CO₂和CO生成C₂₊的电流密度都能够达到>500 mA cm^-2，法拉第效率达到>83 %。当500 mA cm^-2电流密度连续工作150 h，整个体系的能量效率仍达到37 %，单程碳效率高达95 %。

参考文献

Yao, K., Li, J., Ozden, A. et al. In situ copper faceting enables efficient CO₂/CO electrolysis. Nat Commun 15, 1749 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-45538-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45538-y