在电化学CO2复原中增强C2+产品的生成—小柯机器人—科学网

  西安交通大学孔春才团队的研讨报导了铜催化剂紧缩应变在电化学CO产品的生成。相关研讨成果宣布在2024年6月28日出书的《科学通报》。

  Cu催化剂中的弹性应变增强了它们对电化学CO2复原反响（eCO2RR）的选择性，特别是对多碳（C2+）产品的构成的选择性。但是，这种选择性的原因和催化剂前体的效果没有说明。

  该文中，研讨人员选用氧化复原战略在Cu纳米晶体外表诱导应变。选用氧化转化法将Cu纳米晶转化为CuxO纳米晶；这些随后被电化学复原以构成Cu催化剂，一起坚持它们的紧缩应变。运用流动池装备，关于C2+产品完成了1A/cm2的电流密度和超越80%的法拉第功率。C2+/C1的选择性比也很明显，为9.9，比在拉伸应变下观察到的Cu催化剂的选择性比高出约7.6倍。

  原位拉曼光谱和红外光谱显现，紧缩应变Cu催化剂上K+离子水合水（KH2O）的覆盖率下降，这与分子动力学模仿和密度泛函理论核算共同。有限元法模仿证明，削减配位的KH2O水的覆盖率增加了中心反响物与外表相互效果的概率，然后促进了有用的CC耦合，并提高了C2+产品的产率。这些发现为eCO2RR中运用的Cu催化剂的靶向规划战略供给了有价值的见地。