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氧化物衍生催化劑在CO₂還原反應中具有優異的催化活性和選擇性，人們發現其中的殘留氧原子調控催化劑電子結構和CO₂反應過程中起到重要作用。但是氧化物衍生催化劑中的氧原子熱力學不穩定，在CO₂RR反應中難以穩定，阻礙了氧化物催化劑的工業化應用。

有鑒于此，香港城市大學劉彬教授、大連理工大學董旭峰教授、毛慶副教授、蘇州科技大學楊鴻斌教授等報道脈沖電壓策略動態的穩定氧化物催化劑中的氧原子。

本文要點

（1）

這種脈沖偏壓技術通過CV活化催化劑，隨后施加脈沖陽極電極電勢和陰極電極電勢用于CO₂RR。與靜態電勢進行CO₂RR相比，脈沖偏壓的CV活化催化劑顯著增強CO₂RR生成CO的選擇性，在-0.7 V過電勢的最大CO法拉第效率達到96.6 %，而且具有優異的CO₂RR穩定性。在-1.0 V穩定的18.8 mA cm^-2電流密度穩定100 h。

（2）

這種氧化物催化劑通過脈沖偏壓能夠在CO₂RR中表現優異的穩定性，維持優異的催化活性和穩定性。

通過原位XPS表征，揭示了靜態條件以及動態脈沖反應過程中，催化劑在CO₂RR電催化反應的氧原子動態變化。發現靜態電勢下負電性的氧（E-O）逐漸消失，但是在脈沖過電勢處理過程中，氧原子能夠持續的存在。通過DFT理論計算和動力學模擬，發現Ag催化劑中的氧原子能夠調節Ag的電子結構，促進活化CO₂分子，因此顯著增強CO₂RR催化活性和選擇性。

參考文獻                

Bin Liu, Yuanxin Mao, Qing Mao, Hongbin Yang, Qi Liu, Xufeng Dong, Yifan Li, Shizong Zhou, Dynamically Stabilizing Oxygen Atoms in Silver Catalyst for Highly Selective and Durable CO2 Reduction Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202410932

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202410932