电催化CO₂还原(CO₂RR)是缓解能源和环境问题的有效途径。然而，能够将CO₂转化为如碳氢化合物或醇等高价值的产品的催化剂还非常有限。近日，深圳大学Chuanxin He等团队报道了一个简单的策略用于大规模合成孤立铜修饰的通孔纳米碳纤维催化剂(CuSAs/TCNFs)。该CuSAs/TCNFs膜具有良好的力学性能，可直接作为CO₂RR的阴极，在液相中生成纯甲醇，法拉第效率达44%。CuSAs/TCNFs的自支撑通孔结构大大减少了金属原子的嵌入，产生大量可以参与CO₂RR的有效的Cu单原子，使得C₁产物的偏电流密度为93 mA cm^-2，在水溶液中稳定性超过50 h。DFT计算表明，Cu单原子对*CO中间体具有较高的束缚能。因此，*CO可以进一步还原为甲醇等产物，而不容易作为CO产物从催化剂表面释放出来。

Hengpan Yang, Yu Wu, Chuanxin He*, et al. Scalable Production of Efficient Single-Atom Copper Decorated Carbon Membranes for CO₂ Electroreduction to Methanol. J. Am. Chem. Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b04907

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b04907