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電催化CO₂還原（CO₂R）與可再生電力相結合被認為是能源和化學工業可持續轉型的一條有效途徑。然而，多碳（C₂₊）產物的產率不能令人滿意，從而阻礙了該技術的發展。近日，天津大學Chen Wei、新加坡國立大學Wang Lei報道了一種利用空間限制效應提高CO₂R中C₂₊產物形成產率的策略。

本文要點：

1) 有限元模擬結果表明，增加催化劑中殼層的數量將產生*CO的局部高濃度，并促進C₂₊產物的形成。受此啟發，作者合成了具有所需中空多殼結構的Cu納米顆粒。CO₂還原結果證實，隨著殼層數量的增加，中空多殼層銅催化劑對C₂₊產物表現出優異的選擇性。

2) 具有4.4殼層的Cu催化劑在900 mA cm^?2的電流密度下對C₂₊實現了超過80%的高選擇性。原位衰減全反射表面增強紅外吸收光譜表明，與商業Cu相比，多殼Cu催化劑表現出增強的*CO覆蓋率和與*CO更強的相互作用。該工作為提高CO₂R對增值化學品的選擇性提供一種有效方法。

參考文獻：

Yukun Xiao et.al Multi-Shell Copper Catalysts for Selective Electroreduction of CO₂ to Multicarbon Chemicals Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202302556

https://doi.org/10.1002/aenm.202302556