Angew：有机膜修饰，实现强酸性CO2电还原制C2+产物

在低 pH 值进行电化学 CO ₂ 还原为高效利用 CO ₂ 提供帮助，但是电化学 CO ₂ 还原反应伴随着竞争性 HER 反应。近期人们发现，在大电流密度电催化反应，较高的碱金属离子浓度能够促进低 pH 电化学 CO ₂ 还原。

有鉴于此， 加州理工学院 Jonas Peters 、 Theodor Agapie 等 报道有机膜修饰多晶 Cu 作为电催化剂，在低 pH 条件（ H ₃ PO ₄ /KH ₂ PO ₄ ）和较低的钾离子浓度（ [K ⁺ ]=0.1 M ）进行选择性 CO ₂ 还原反应，能够以 >70 % 的法拉第效率生成 C ₂₊ 。这种修饰有机层的电极能够降低质子传输，阻碍 HER 竞争反应。这种修饰后的 Cu 催化剂在 1.0 M H ₃ PO ₄ （ pH 1 ）较低 [K ⁺ ] 浓度（ 0.1 M ）进行电催化仍实现比较高的 C ₂₊ 法拉第效率（ 45 % ）。

要点2.  当使用 Ar/CO ₂ 作为反应物，在 CO ₂ 的分压为 0.8~0.2 atm ，能够保证较高的 C ₂₊ 选择性，而且这项工作能够在较低的电流密度实现阻止 HER 反应，与以往报道不同。

Weixuan Nie, Gavin P Heim, Nicholas B Watkins, Theodor Agapie, Jonas Peters, Organic Additive-derived Films on Cu Electrodes Promote Electrochemical CO ₂ Reduction to C2+ Products Under Strongly Acidic Conditions, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202216102

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202216102

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