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Cu電催化CO₂還原反應能夠生成多碳（C₂₊）產物，但是Cu(111)等晶面在電催化還原CO2反應過程中的熱力學更傾向于生成C1產物，因此電催化還原CO2的反應制備C₂₊化學品的效率非常低。

有鑒于此，上海交通大學Jun Li、天津大學梁紅艷、多倫多大學David Sinton等通過電化學還原Cu晶面工程策略，使得Cu的優選暴露晶面為Cu(100)。

本文要點

（1）

在預催化劑原位處理過程中，催化劑發生結構演變，有機磷配體能夠降低Cu還原的動力學過程，并且有助于CO、OH^-的生成和吸附，因此能夠調控Cu(100)晶面重構。

（2）

通過這種原位電化學處理的Cu催化劑的電催化CO₂和CO生成C₂₊的電流密度都能夠達到>500 mA cm^-2，法拉第效率達到>83 %。當500 mA cm^-2電流密度連續工作150 h，整個體系的能量效率仍達到37 %，單程碳效率高達95 %。

參考文獻

Yao, K., Li, J., Ozden, A. et al. In situ copper faceting enables efficient CO₂/CO electrolysis. Nat Commun 15, 1749 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-45538-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45538-y