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AEM：碘化物衍生铜高C2+选择性电还原CO2

时间：2023-02-02 来源：浏览：

AEM：碘化物衍生铜高C2+选择性电还原CO2

原创学研汇催化计

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由于过度使用化石能源导致的二氧化碳排放量快速增长，全球可持续性受到严重影响，而电化学 CO ₂ 还原技术通过将 CO ₂ 捕获并转化为燃料和原料，其在解决能源和环境问题方面受到了广泛关注。

近日， 西安交通大学沈少华 报道了用于 CO ₂ 还原的碘化物衍生铜的局域几何确定选择性。

本文要点

要点1. 作者通过铜箔的电化学 / 湿化学碘化和随后的原位电化学还原反应制备了两种碘化物衍生铜电催化剂（ E-ID-Cu 和 W-ID-Cu ）。与电抛光 Cu （ EP-Cu ）相比， E-ID-Cu 和 W-ID-Cu 可以大大提高多碳（ C ₂₊ ）产物的选择性。在 −1.1V （ vs. RHE ）下， E-ID-Cu 和 W-ID-Cu 的法拉第效率（ FE ）分别达到 64.39% 和 71.16% ，这归因于其具有高缺陷密度和高表面粗糙度的局部几何特征。

要点2. 在液流电池中， E-ID-Cu 的 C ₂₊ 产物电流密度为 251.8 mA cm ⁻² ，而 W-ID-Cu 为 290.0 mA cm ⁻² 。作者通过原位表征和理论计算发现，高密度缺陷和高表面粗糙度可以提高 d 带中心并促进 *CO 吸附，进而促进 C–C 耦合，从而有助于 ID Cu 对 C ₂₊ 产物的高选择性。此外，高表面粗糙度可以增加 *C–H 中间体的停留时间，并降低 *OCCO 和 *CH ₃ CH ₂ O 中间体的生成能量，从而有利于 C ₂₊ 的生成，在 −0.7V （ vs. RHE ）下， W-ID-Cu 上 C ₂ H ₆ 产物的 FE 为 10.14% 。