电化学还原CO2制高价值化学品是能源和环境领域极具前景,也极具挑战的关键议题。有鉴于此,斯坦福大学崔屹团队携手诺奖得主朱棣文教授,北京化工大学谭天伟教授等人,报道了一种高选择性高稳定性的催化界面设计策略,用于非均相催化CO2制备C2高价值化学品。研究人员构建了一种氮掺杂纳米钻石/Cu纳米颗粒界面,催化制备C2产物的法拉第效率为63%左右(-0.5 V,RHE),这种催化剂意外地表现出高稳定的催化性能,120 h后仅有19%活性衰减。DFT计算表明,CO在Cu/纳米钻石界面的结合力增强,抑制CO脱附。通过降低CO二聚化的表观能垒,促进C2产物的生成。对催化剂本征组成和电子结构的调控,实现了对催化界面,以及反应热力学和动力学的最大限度的优化。
参考文献:
Hongxia Wang et al. Synergistic enhancement of electrocatalytic CO2 reduction to C2 oxygenates at nitrogen-doped nanodiamonds/Cu interface. Nature Nanotechnology 2020.
https://www.nature.com/articles/s41565-019-0603-y