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       電催化還原CO₂可以制備HCOOH、CH₄、C₂H₄、CH₃CH₂OH、CO等化學(xué)品或能源物質(zhì)，對(duì)于可再生能源存儲(chǔ)以及人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)引起的閉路碳循環(huán)等方面具有重要意義。

       目前至少存在以下問題：

       1）反應(yīng)路徑太多，導(dǎo)致產(chǎn)物選擇性不好。

       2）高選擇性催化劑往往需要貴金屬，價(jià)格昂貴。

       3）過電位較高。

       4）需要添加電解質(zhì)助劑。

       總體來說，就是缺乏低成本、高選擇性的催化劑。

       有鑒于此，Michael Gr?tzel等人利用ALD技術(shù)制備了一種SnO₂包裹的CuO納米線，實(shí)現(xiàn)了高選擇性光驅(qū)動(dòng)電催化CO₂還原制CO！

圖1. 光電裂解CO₂制備CO和O₂

       SnO₂修飾的CuO納米線電極具有CO₂還原和OER雙功能特性，以兩極性隔膜隔離陰極和陽極的電解質(zhì)，在GaInP/GaInAs/Ge三節(jié)太陽能電池驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)了CO₂的裂解成CO和O₂。CO選擇性高達(dá)97%，光轉(zhuǎn)化成CO的能量效率達(dá)到13.4%（0.75 cm × 0.75 cm，AM 1.5G，100 mW cm^?2，2.38 V ）！

       研究人員認(rèn)為，這種優(yōu)異的選擇性來源于SnO₂表面對(duì)中間產(chǎn)物的特定吸附強(qiáng)度不同，及其對(duì)H₂生成過程的抑制。

       這種催化劑可在較大電壓范圍內(nèi)保持良好穩(wěn)定性，確保電壓波動(dòng)情況下的產(chǎn)物的純度。同時(shí)，還具有良好抗毒化性能。

圖2. CuO@ SnO₂納米線電催化CO₂還原制CO

圖3. CuO@ SnO₂納米線

Marcel Schreier, Jingshan Luo, Michael Gr?tzel et al. Solar conversion of CO₂ to CO using Earth-abundant electrocatalysts prepared by atomic layer modification of CuO. Nature Energy 2017,2 17087.