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Nature Catalysis：用于过氧化氢电合成的负载型金属酞菁催化剂的超分子调谐

与工业蒽醌工艺相比，双电子氧还原反应是一种具有成本效益且能耗较低的 H ₂ O ₂ 合成工艺。然而，现有性能最高的非均相电催化剂对 H ₂ O ₂ 的催化性能远远低于商业应用所需效率。

近日， 多伦多大学 Edward H. Sargent 、首尔大学 Yung-Eun Sung 、 Taeghwan Hyeon 报道了 用于 过氧化氢电合成的负载型金属酞菁催化剂的超分子调谐。

在计算的指导下，作者提出了一种超分子方法，该方法通过利用碳纳米管基底中的氧官能团，当其与钴酞菁催化剂偶联时，可以改善钴酞菁的吸附，从而防止团聚；并且进一步产生了电子缺陷的 Co 中心，从而将其与关键 H ₂ O ₂ 中间体的相互作用调节到最佳。

在过氧化氢电合成过程中，催化剂在 300 mA cm ^-2 下的过电位为 280 mV  ，并且周转频率超过 50 s ⁻¹ ，这与先前性能最高的 H ₂ O ₂ 电催化剂相比，活性高出一个数量级。此外，该催化剂性能可持续运行超过 100 h 。

Byoung-Hoon Lee et.al Supramolecular tuning of supported metal phthalocyanine catalysts for hydrogen peroxide electrosynthesis Nature Catalysis 2023

DOI: 10.1038/s41929-023-00924-5

https://doi.org/10.1038/s41929-023-00924-5

Nature Synthesis：用于一氧化碳电合成乙酸的银铜氧化物催化剂

乙酸是一种重要的化学原料，而从 CO ₂ 电催化合成乙酸是传统合成路线的低碳替代方案，但从 CO ₂ 直接还原会带来 CO ₂ 交叉能量损失。此外， CO 电还原可以绕过了这一点，从而激发了人们对 CO ₂ 到 CO 再到 CO 到乙酸的级联合成方法的研究。

近日， 多伦多大学 Edw ard H. Sargent 报道了一种 用于一氧化碳电合成乙酸的银铜氧化物催化剂 。

作者报道了一种催化剂设计策略，其可以使 CO 还原为乙酸盐的中间体，如乙烯和乙醇。在优化的 Ag–CuO ₂ 催化剂上，这种中间体的失稳导致在 200 mA cm ⁻² 下具有 70% 的乙酸法拉第效率。

此外，作者在膜电极组件中进行了 18 小时的稳定性测试，并且发现系统在 100 mA cm ^-2 下产生了 5 wt % 的乙酸盐   ，以及全电池的能量效率达到了 25% ，这比先前报告中最高能效的电合成策略提高了两倍。

Roham Dorakhan et.al A silver–copper oxide catalyst for acetate electrosynthesis from carbon monoxide Nature Synthesis 2023

DOI: 10.1038/s44160-023-00259-w

https://doi.org/10.1038/s44160-023-00259-w

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