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二氧化碳(CO₂)電還原反應(CO₂RR)為將二氧化碳轉化為有價值的化學品和燃料提供了一種很有前途的策略。酸性電解液中的CO₂RR由于抑制了碳酸鹽的生成而具有各種優點。然而，在酸性環境中，由于沒有氫氧化物促進CO₂的擴散，其反應速度受到了CO₂擴散緩慢的嚴重限制。

在這里，九州大學Miho Yamauchi設計了一種采用銅基超薄超疏水大孔層的氣體擴散電極(GDE)的優化結構，其中CO₂的擴散得到了極大的增強。

文章要點

1）即使在機械變形條件下，這種GDE仍保持其適用性。

2）在酸性電解液中，CO₂RR的法拉第效率為87%，多碳產物(C₂₊)的部分電流密度為?1.6A cm^?2，當施加稀釋度為25%的CO₂時，部分電流密度為?0.34A cm^?2。

3）在強酸性環境中，C₂₊的形成是由催化劑及其氫氧化物共同控制的二級反應。

參考文獻

Sun, M., Cheng, J. & Yamauchi, M. Gas diffusion enhanced electrode with ultrathin superhydrophobic macropore structure for acidic CO2 electroreduction. Nat Commun 15, 491 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-44722-4

https://doi.org/10.1038/s41467-024-44722-4