Article Highlight | 17-Feb-2023
Cu/CuNC双位点界面低电位电还原CO2制乙醇
image: (a-b) 电荷密度差分图, (c) CO吸附能, (d) C-C 偶联能垒和(e) C-C偶联过程 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
近日，《国家科学评论》杂志在线发表了中国科学院化学研究所胡劲松研究员和东南大学王金兰教授的合作研究成果，研究者通过密度泛函理论模拟发现具有Cu/CuNC位点结构的催化界面可以显著增强电还原CO2制乙醇过程中*CO中间体的吸附，并且可以有效降低C-C偶联的反应势垒，从而提升催化剂在低电位下的乙醇和C2+产物的选择性。
研究人员随后通过原位电化学还原高载量CuNC单原子催化剂（SACs）合成了具有Cu/CuNC双位点界面的催化剂。通过非原位和原位谱学表征实验发现原位形成的超小Cu纳米颗粒与Cu-N-C位点共存。电化学测试表明该催化剂在-0.35 V (vs. RHE)的还原电势下CO2电还原为C2+产物的法拉第效率为60.3%，其中乙醇的法拉第效率可达到55%，优于大多数已报道的Cu基电催化剂。此外，系统的对照实验表明不含Cu/CuNC双位点界面的催化剂显示出可忽略不计的乙醇产率，进一步证实了Cu/CuNC界面位点在促进C-C偶联过程中起到至关重要的作用。
这些发现为创制多位点协同催化电还原CO2至C2+产物提供了新的见解和策略。
研究详情请见原文：
In-situ Constructed Cu/CuNC Interfaces for Low-Overpotential Reduction of CO2 to Ethanol
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac248