膜電解槽（MEA）在電催化CO2還原反應(yīng)制備C2+多碳化合物的實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)巨大的前景。在沒(méi)有陰極電解液的MEA電解槽中，水的控制和管理至關(guān)重要，但是目前關(guān)于研究陰極水是否能夠增強(qiáng)C2+形成的有關(guān)報(bào)道。
有鑒于此，廈門(mén)大學(xué)王野教授、程俊教授、謝順吉教授、中科院上海先進(jìn)技術(shù)研究院姜政研究員等報(bào)道發(fā)現(xiàn)的一種具有豐富Cu2O?Cu0界面的納米復(fù)合電催化劑，具有水促進(jìn)C2+形成的關(guān)鍵作用。
在MEA中實(shí)現(xiàn)了1.0 A cm?2的電流密度和19 %的單程C2+產(chǎn)率，C2+法拉第效率達(dá)到80%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在安培量級(jí)的電流密度進(jìn)行電催化CO2RR反應(yīng)，Cu+與Cu0同時(shí)存在。這項(xiàng)研究結(jié)果表明，Cu+起到活化水分子的作用，而且增強(qiáng)CO吸附和促進(jìn)產(chǎn)生CHO物種，促進(jìn)C-C偶聯(lián)。
（2）
這項(xiàng)工作開(kāi)發(fā)了通過(guò)控制體系的水與電催化劑設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，提高工業(yè)MEA電催化反應(yīng)槽CO2RR轉(zhuǎn)化為C2+化合物的策略。
參考文獻(xiàn)
He, X., Lin, L., Li, X. et al. Roles of copper(I) in water-promoted CO2 electrolysis to multi-carbon compounds. Nat Commun 15, 9923 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-54282-2
https://www.nature.com/articles/s41467-024-54282-2
