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在酸性電解液如何得到令人滿意的多碳產物選擇性和電流密度，是電催化還原CO₂達到實用的關鍵，但是如何實現這些目標是個挑戰。

有鑒于此，中國科學院化學所韓布興院士、孫曉甫研究員等將多孔通道結構進行微環境調控、通過摻雜增強催化活性，從而實現優異的酸性電催化CO₂RR制備C₂₊產物。

本文要點

(1)

La摻雜的Cu空心球的電催化還原CO₂RR實現了86.2 %的C₂₊法拉第效率和-775.8 mA cm^-2電流密度。當電流密度為900 mA cm^-2，CO₂單程轉化效率達到52.8 %。而且，當電流密度為-1 A cm^-2，C₂₊的法拉第效率仍高達81.3 %。

(2)

通道結構能夠促進K⁺和OH^-物種聚集在催化劑表面附近與通道內部，從而阻礙競爭的HER反應，并且促進C-C偶聯反應。此外，La摻雜能夠增強生成*CO中間體，有助于生成C₂₊。

參考文獻

Feng, J., Wu, L., Song, X. et al. CO₂ electrolysis to multi-carbon products in strong acid at ampere-current levels on La-Cu spheres with channels. Nat Commun 15, 4821 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-49308-8

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49308-8