PNAS：绘制Cu(111)上CO2电还原中C–C耦合路径

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由电力驱动的电化学 CO2 还原反应（ C O ₂ RR ）是生产多碳（ C2+ ）产品的重要途径，极大地促进了碳中和到碳负排放经济的发展。然而，合理设计高效选择性 CO2RR 电催化剂的基础是通过量子力学计算对确定的最佳金属催化剂（即铜（ Cu ））进行反应动力力学分析。

近日， 普林斯顿大学 Emily A. Carter 应用嵌入相关波函数（ ECW ）理论研究在传统 Cu （ 111 ）面上吸附 CO （ *CO ）及其氢化衍生物的多个 C–C 耦合路径。

要点2.  最有利的动力学路径为 *COH–CHO 。相比之下，标准 DFT 近似得出了不同的结论，即表面上只有 *CO 和 *COH ，它们的 C–C 耦合路径只产生 *COH–*COH 和 *CO–*CO ，即优先选择第一种产物。该工作证明了定性和定量精确的量子力学方法模拟电化学的重要性，并最终阐明通过 C O ₂ RR 电催化剂增强对 C2+ 产物形成的选择性。

Zhao Qing, John Mark P. Martirez ,and Emily A.Carter Charting C–C coupling pathways in electrochemical CO2 reduction on Cu(111) using embedded correlated wavefunction theory Proc Natl Acad Sci U S A (2022)

DOI: 10.1073/pnas.2202931119

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2202931119

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