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JACS：原位Raman光谱表征阳离子对CO2电还原中间体的影响

时间：2023-10-11 来源：浏览：

JACS：原位Raman光谱表征阳离子对CO2电还原中间体的影响

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在电催化还原 CO ₂ 反应中，阳离子在催化剂表面附近微环境以及产物分布的调控过程起到关键作用，因此阳离子与中间体之间的相互作用受到人们广泛关注。

有鉴于此， 首尔大学 Yun Jeong Hwang 等 报道在 Cu(OH) ₂ 衍生催化剂电催化反应中通过原位表面增强 Raman 光谱表征技术直接的观测过电势为 1.0 V _RHE 时，阳离子对 *CO 中间体的影响。

本文要点

要点1. 表征结果显示顶部 *CO 吸附峰含有低频率 *CO 结合和高频率 *CO 结合结构。两种 CO 分子的中间体吸附峰对阳离子诱导电场效应表现明显区别，而且两种＊ CO 都能够进行 C-C 偶联。高频率 *CO 和低频率 *CO 分子之间的比例与碱离子有关， K ⁺ 和 Cs ⁺ 离子导致高频率 *CO 分子的比例增加，并且与产物选择生成 C ₂ H ₄ 有关，这个现象说明高频率的 *CO 吸附是主要的吸附物种。

要点2. 当碱离子的水合离子半径减少，低频 *CO 吸附比高频 *CO 吸附更容易发生红移，并且促进 C-C 偶联反应，抑制反应生成 C ₁ 产物。通过时间分辨原位光谱表征技术，观测两种不同频率 *CO 分子之间的动态变化，说明高频 *CO 的快速吸附能力，以及高频 / 低频 *CO 的比例至今能够快速形成动态平衡。

Si Young Lee, Jimin Kim, Gwangsu Bak, Eunchong Lee, Dayeon Kim, Suhwan Yoo, Jiwon Kim, Hyewon Yun, and Yun Jeong Hwang*, Probing Cation Effects on *CO Intermediates from Electroreduction of CO ₂ through Operando Raman Spectroscopy, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c05799

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c05799

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