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調(diào)節(jié)電極材料和反應(yīng)中間體物種之間的化學(xué)鍵對(duì)于電催化CO₂還原制備高附加值C₂₊化合物非常重要。理論研究結(jié)果顯示，Cu催化劑的晶格拉伸應(yīng)力能夠降低*CO中間體和吸附*OH之間的偶極-偶極排斥作用，因此覆蓋度較高的*CO和*OH降低C-C偶聯(lián)反應(yīng)的能壘。

有鑒于此，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所韓布興院士、康欣晨研究員、華東師范大學(xué)吳海虹等報(bào)道電化學(xué)還原不同晶化度的CuO前驅(qū)體，得到不同晶格拉伸應(yīng)力的Cu催化劑，合成過(guò)程不必添加其他物種。

本文要點(diǎn)

(1)

制備的Cu催化劑再電催化還原CO₂反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)晶格拉伸應(yīng)力能夠增強(qiáng)電催化制備C₂₊的法拉第效率。當(dāng)過(guò)電位為-1.25 V，新鮮制備的含有較高晶格拉伸應(yīng)力的CuTPA催化劑實(shí)現(xiàn)了90.9 ％的法拉第效率，部分電流密度達(dá)到486.1 mA cm^-2。

(2)

這種拉伸應(yīng)力策略可能成為合成先進(jìn)催化劑的有效方法，比如應(yīng)用于導(dǎo)向反應(yīng)路徑過(guò)程。

參考文獻(xiàn)

Jiapeng Jiao, Xinchen Kang, Jiahao Yang, Shuaiqiang Jia, Xiao Chen, Yaguang Peng, Chunjun Chen, Xueqing Xing, Zhongjun Chen, Mingyuan He, Haihong Wu, Buxing Han, Lattice Strain Engineering Boosts CO2 Electroreduction to C2+ Products, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202409563

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202409563