铜电极是一种很有前途的催化剂，可以催化将CO2和CO转化为可再生燃料和有价值的化学品。但是，对Cu-电解质界面特性的详细描述对于全面了解CO还原机理仍然至关重要。
有鉴于此，哥本哈根大学María Escudero-Escribano和Alexander Bagger等人，研究了在不同pH条件下和在有CO的情况下磷酸盐缓冲溶液中Cu（111）和Cu（100）的界面性质。
本文要点
1）将从头算分子模拟Cu-电解质界面的方法与在Cu(100)和Cu(111)单晶电极上进行的伏安实验相结合，以阐明Cu|电解质界面特性及其对CORR起始电位的影响。将整个pH范围内Cu单晶上的多个循环伏安图与模拟相结合，可以深入了解电解质中特定吸附的质子化（H2PO4*或HPO4*）或非质子化（PO4*）磷酸盐物种的稳定性。
2）(a) CO吸附在表面接近磷酸盐种阴离子从电解质解吸的电位区域。理论计算表明，吸附在Cu(100)上的主要形态是HPO4*，吸附在Cu(111)上的主要形态是PO4*。(b)由于磷酸盐在Cu(111)上的结合能较低，因此CO在Cu(111)上的吸附电位低于Cu(100)。(c) CO在Cu(100)上的吸附比在Cu(111)上的吸附更强，这表明在CO在Cu(100)上的磷酸峰CVs比在Cu(111)上的偏移更明显，尽管磷酸在Cu(100)上的吸附更强。(d)实验和模拟证明，CO吸附在表面的起始电位受Cu(hkl)-电解质界面性质的控制，特别是受阴离子阻塞表面的限制。
3）结果表明，磷酸盐在不同Cu表面上的吸附强度会影响CO毒化表面的电位范围，从而证明Cu-电解质界面的性质控制了CO在Cu表面上还原的电位范围。在pH范围内进行系统的实验和理论分析的结合，是一种获得电化学界面基本结构洞察力的可靠方法。
总之，该工作对Cu-电解质的界面性质进行了合理的描述，并表明pH值和电解质阴离子对控制CO电催化还原电位窗口起关键作用。
参考文献：
Paula Sebastián-Pascual et al. pH and Anion Effects on Cu–Phosphate Interfaces for CO Electroreduction. ACS Catal., 2021.
DOI: 10.1021/acscatal.0c03998
https://doi.org/10.1021/acscatal.0c03998
