氧化物衍生铜催化剂（OD-Cu）用于CO₂电还原（CO₂RR）的发现是电催化领域的重大进展。其低过电位和对C₂产物更高的选择性使它们独一无二。尽管科研人员已经进行了广泛的研究以开发和提高其电催化活性和选择性，但尚未完全确定其活性位点的原子结构。

近日，西班牙巴塞罗那大学Federico Calle-Vallejo报道了在考虑热力学和动力学数据、溶剂和阳离子效应的计算模型的基础上，将四方四原子岛（4AD@Cu(100)）作为OD-Cu催化合成乙醇的活性位点。

文章要点

1）这些位点由于其正方形形状而具有有利的*CO二聚能，并且因其配位不足而具有乙醇选择性。同时排除了不管是高表面配位数还是低表面配位数的具有六边形对称性的活性位点。

2）研究发现，吸附的乙醛和液体乙醛相对于*O的相对热力学稳定性决定了活性位点对乙烯或乙醇的CORR选择性。

3）由于*O在Cu上的吸附和配位数之间没有明显的相关性，因此需要非常谨慎地设计具有更高选择性的位点，并使用更高级的结构描述符。

研究结果为设计具有更高乙醇选择性的CO和CO2还原活性位点提供有洞察力的指导方针。

Oriol Piqué, et al, Elucidating the Structure of Ethanol-Producing Active Sites at Oxide-Derived Cu Electrocatalysts, ACS Catal., 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c01880

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c01880