酸性電解液電催化還原CO2具有高碳利用效率和穩定性,因此受到人們的廣泛關注。但是人們對于酸性電催化CO2反應體系的質子來源以及堿金屬陽離子的作用仍然存在爭議。
有鑒于此,香港科技大學邵敏華教授、香港科技大學/大灣區大學(籌)Yao Yao等報道通過旋轉圓盤電極和表面增強Raman表征技術,發現酸性電催化還原CO2需要形成界面中性/堿性環境的重要性。
本文要點
(1)
作者發現水分子作為CO2R的質子來源,而不是氫原子。Helmholtz面之外的堿金屬陽離子能夠活化H2O分子,促進界面吸附CO分子脫附。溶劑化的CO2分子、或者CO2(aq)是CO2R的反應分子。
(2)
這項研究有助于深入理解酸性電催化CO2R反應的電極/電解液界面,有助于進一步發展酸性CO2R體系。
參考文獻
Yao Yao, Ernest Pahuyo Delmo, Minhua Shao, The Electrode/Electrolyte Interface Study during the Electrochemical CO2 Reduction in Acidic Electrolytes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415894
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415894