CO₂电还原生成乙烯等高附加值化学品受到广泛关注，因为其能够将可再生电能储存为化学能、完成碳循环的闭环。膜电极组件（MEA）电极目前受到大量关注，因为尽管产率较低，但是其有较高的稳定性。有鉴于此，加州理工学院Theodor Agapie、Jonas C. Peters，多伦多大学Edward H. Sargent、David Sinton等报道了一种对催化剂界面层（adlayer）官能团化方法：构建Cu催化剂/四氢菲咯啉鎓/离聚物(CTPI)界面结构，在该催化剂结构中，Cu催化剂通过菲咯啉鎓结构薄膜、多氟化碳基聚合物离聚物进行修饰。

本文要点：

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作者通过电化学分析、operando光谱学等测试方法发现，这种多级多层催化剂结构同时改善了局部的CO₂浓度富集、关键中间体CO在催化剂界面上的吸附。通过这种CTPI催化剂，实现了66 %的法拉第效率和208 mA cm^-2的电流密度，该结果是以往最好的膜电极组件性能的2倍，并且总体电池的能量效率达到21 %

参考文献

Adnan Ozden, Theodor Agapie*, Jonas C. Peters*, Edward H. Sargent*, and David Sinton* et. al.

High-Rate and Efficient Ethylene Electrosynthesis Using a Catalyst/Promoter/Transport Layer, ACS Energy Lett. 2020

DOI: 10.1021/acsenergylett.0c01266

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c01266