基于Cu纳米结构独特的多碳产物生成性能，使其在CO₂电化学还原方面具有广阔的应用前景。尽管已经取得了重大进展，但此类催化剂的选择性和稳定性仍需大幅度提高。

近日，佐治亚理工学院夏幼南教授，香港科技大学邵敏华教授报道了两种有效的基于CuNWs的CO₂RR催化剂，其表面通过不同的途径被部分氧化。

文章要点

1）用氧气从空气中氧化得到的A-CuNWs表面粗糙，氧化层薄，厚度不均匀，而用H₂O₂水溶液氧化得到的H-CuNWs被相对较厚和光滑的氧化膜覆盖。将其应用于电化学CO₂RR时，对C₂₊物种，特别是乙烯均表现出较高的选择性和活性。

2）研究发现，表面粗糙度越大，氧化层不均匀还原后缺陷位越多，空穴越深，因此A-CuNWs对C₂₊的选择性高于H-CuNWs。然而，这些特性也不利于A-CuNWs的稳定性，在电解过程中增加了结构崩解的可能性。而在更厚更光滑的Cu_xO层的保护下，H-CuNWs能有效地抑制纳米线的碎裂，22 h后乙烯选择性几乎没有衰减，表现出更好的催化稳定性。因此控制表面氧化为提高铜基催化剂的C₂₊选择性和稳定性提供了一种有效的策略。

该策略有望推广到其他类型的铜纳米结构，以便合理地开发有效的催化剂用于CO₂RR。

Zhiheng Lyu, et al, Controlling the Surface Oxidation of Cu Nanowires Improves Their Catalytic Selectivity and Stability toward C₂₊ Products in CO₂ Reduction, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202011956

https://doi.org/10.1002/anie.202011956