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調節電極表面的微環境是控制CO₂RR電催化反應路徑的有效方法，有鑒于此，中國科學院化學所韓布興院士、張裴副研究員等報道制備了Cu納米纖維，并且使用聚乙烯吡咯烷酮作為模板，使用吡咯聚合的方式在Cu納米纖維表面修飾導電的聚吡咯涂層。

本文要點

（1）

修飾導電聚吡咯涂層的Cu納米纖維Cu/Cu₂₊₁O/SHNC具有超疏水表面結構，使用流動相電解槽，在-1.1 V過電勢表現了對乙醇非常好的選擇性（法拉第效率65 %）。對照的沒有修飾PVP的催化劑Cu/Cu₂₊₁O/NC具有疏水表面結構，選擇生成乙烯產物。

（2）

研究了CO₂RR電催化反應生成乙醇/乙烯路徑的機理。發現聚合物涂層內修飾的吡咯烷酮官能團導致形成超疏水表面。這種表面能夠降低與界面水分子之間的氫鍵相互作用，促進CO₂移動到催化劑表面，增強CO₂/H₂O的比例。當*CO的覆蓋度增加，促進*CO和*CHO偶聯生成C₂中間體，降低生成*CHCHOH（生成乙醇的路徑）的反應能壘，因此使得反應更容易生成乙醇。

參考文獻

Buxing Han, Xing Tong, Pei Zhang, Peng Chen, Zhuosen He, Xinchen Kang, Yaoyu Yin, Yingying Cheng, Meng Zhou, Lihong Jing, Ce Wang, Baocai Xu, Lirong Zheng, Xueqing Xing, Zhonghua Wu, Switching CO₂ Electroreduction Pathways between Ethylene and Ethanol via Tuning Microenvironment of the Coating on Copper Nanofibers, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202413005

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202413005