Nature Catalysis：构筑氢键网络降低HER对电催化CO2的影响

纳米技术

2024-05-24

电催化还原CO₂能够可持续的制备燃料和化学品。但是，CO₂电催化还原反应的选择性通常受到竞争HER反应的影响，而且甚至当存在非常少量的水仍对电催化还原CO₂产生影响。

有鉴于此，芝加哥大学Chibueze V. Amanchukwu等报道通过将H2O分子限域在强氢键网络内的方法能够将HER的起始电位提高1 V，从而减弱HER反应对电催化还原CO₂的影响。

主要内容

（1）

当使用Au作为电催化剂，在水的含量达到3 M，在电催化还原CO₂反应中仍能够达到100 %的CO法拉第效率。此外，在弱酸性电解液中，使用Zn催化剂进行长时间电催化还原反应，在不损失碳酸盐的基础上实现100 %的CO法拉第效率。

（2）

这项研究工作有助于在电催化反应过程中限制水分子的反应活性，而且为重要电催化反应过程的电解液的设计提供帮助。

参考文献

Gomes, R.J., Kumar, R., Fejzić, H. et al. Modulating water hydrogen bonding within a non-aqueous environment controls its reactivity in electrochemical transformations. Nat Catal (2024)

DOI: 10.1038/s41929-024-01162-z

https://www.nature.com/articles/s41929-024-01162-z