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電催化CO₂還原(CO₂RR)為醇提供了一種將廢棄CO₂轉化為有價值的燃料/化學品的有前途的策略，但通常需要很大的過電勢。

近日，南京大學Lijun Yang，Qiang Wu，Zheng Hu報道了一種催化劑，其包含獨特的氧橋銅雙核位點（CuOCu-N₄），其Cu···Cu距離為3.0?3.1 ?，以及分層氮摻雜碳納米籠（hNCNC）上存在的常規Cu?N₄單核位點。

文章要點

1）該催化劑對乙醇表現出最先進的0.19 V低過電勢（相對于可逆氫電極），在-0.30 V超低電勢下具有56.3%的出色乙醇法拉第效率，并具有高穩定的Cu活性位點，研究人員通過操作 X 射線吸附精細結構表征證實了 CO₂RR 期間的結構。

2）理論計算表明，CuOCu-N₄ 雙核位點極大地增強了低電位下的 C?C 耦合，而 Cu-N₄ 單核位點和 hNCNC 載體增加了 CuOCu-N₄ 上的局部 CO 濃度和乙醇產量。

這項研究為先進的銅雙核位點催化劑 CO₂RR 轉化為乙醇提供了一種便捷的方法，并對其機理有了深入的了解。

參考文獻

Fengfei Xu, et al, Oxygen-Bridged Cu Binuclear Sites for Efficient Electrocatalytic CO₂ Reduction to Ethanol at Ultralow Overpotential, J. Am. Chem. Soc, 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01610

https://doi.org/10.1021/jacs.4c01610