与提高能源效率和选择性的挑战不同，不纯或故意混合的CO2原料对直接电化学CO2还原反应（CO2RR）的催化反应活性的动力学影响研究还很少。鉴于工业CO2进料经常被CO污染，因此有必要在CO2/CO共进料条件下对CO2RR进行更深入的研究。近日，柏林工业大学Peter Strasser 等报道了基于铜的纳米催化剂上的CO2/CO共进料的CO2RR反应性的机理研究。动力学同位素标记实验（在具有毫秒级时间分辨率的操作差分电化学质谱毛细管流动池中进行）表明，C2H4的产量出乎意料地提高，通过交叉偶联的12CO2-13CO反应路径增加了近50％的产率。实验表明，在反应物特异性位点的反应表面上，CO2和CO分子之间不存在位点竞争。金属/非金属掺杂Cu/Ni-N的碳串联催化剂证明了在CO2消耗时持续局部界面CO分压的实际意义。该工作在共同进料条件下改善了C2产物形成的机理，使不纯的CO2/CO进料用于H2O/CO2电解槽成为了可能。
Xingli Wang, Jorge Ferreira de Araújo, Peter Strasser*, et al. Mechanistic reaction pathways of enhanced ethylene yields during electroreduction of CO2–CO co-feeds on Cu and Cu-tandem electrocatalysts. Nat. Nanotech., 2019
DOI: 10.1038/s41565-019-0551-6
