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揭示動態(tài)重構過程并定制先進的銅（Cu）催化劑對于促進CO₂轉化為乙烯（C₂H₄）、為碳中和和促進可再生能源儲存鋪平道路具有重要意義。

在這項研究中，華中科技大學夏寶玉教授，Fu-Min Li，奧克蘭大學Ziyun Wang采用密度泛函理論（DFT）和分子動力學（MD）模擬來闡明電化學條件下催化劑的重組行為并描繪其重組模式。

文章要點

1）利用對這種重組行為的深入了解，研究人員設計了一種高效、低配位的銅基催化劑。

2）所得合成催化劑在800 mA cm^-2的電流密度下產生乙烯時表現出令人印象深刻的法拉第效率(FE)超過70%。此外，它還表現出強大的穩(wěn)定性，在全電池系統中在3.5V電池電壓下可保持230小時的一致性能。

研究不僅加深了對設計高效二氧化碳還原反應（CO₂RR）催化劑所涉及的活性位點的理解，而且還推進了工業(yè)應用的二氧化碳電解技術。

參考文獻

Wensheng Fang, et al, Low-coordination Nanocrystalline Copper-based Catalysts through Theory-guided Electrochemical Restructuring for Selective CO2 Reduction to Ethylene, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202319936

DOI: 10.1002/anie.202319936

https://doi.org/10.1002/anie.202319936