二氧化碳（CO₂）直接电化学转化为多碳（C₂₊）产品仍然面临着根本性和技术性的挑战。尽管刻面控制和氧化物衍生的铜材料被吹捧为有前途的催化剂，但其稳定性仍然存在问题，目前人们对其了解不足。

近日，德国柏林工业大学Peter Strasser，马普学会弗里茨-哈伯研究所Beatriz Roldan Cuenya，德国波鸿鲁尔大学Ana Sofia Varela报道了负载型和非负载型Cu₂O纳米立方体在低电流H电池和大电流气体扩散电极（GDEs）中在中性pH缓冲条件下运行过程中化学和形态的演变。

文章要点

1）研究发现，当无载体的纳米立方体在40 h内获得约60%的C₂₊法拉第效率时，在碳载体上的分散使选择性模式急剧向C₁产物移动。

2）Operando XAS和时间分辨电子显微镜显示，在块状Cu2O还原速度惊人地缓慢的过程中，立方体形状的降解，以及在碳载体存在的情况下，形成了小的Cu晶种。

3）研究人员认为，最初富含（100）面的结构可能对催化选择性没有控制作用，而由Operando Cu-Cu配位数揭示的氧化物衍生的欠配位晶格缺陷的产生可以支持高的C₂₊产物产率。

Tim Möller, et al, Electrocatalytic CO₂ Reduction on CuO_x Nanocubes: Tracking the Evolution of Chemical State, Geometric Structure, and Catalytic Selectivity using Operando Spectroscopy, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202007136

https://doi.org/10.1002/anie.202007136