CO₂电还原（CO₂RR）是实现可持续燃料生产的一种有前途的策略。Cu是唯一一种能以极高法拉第效率催化CO₂RR制碳氢化合物的纯金属。然而，尚未揭示其在Operando CO₂RR条件下的动态结构。

近日，瑞士洛桑联邦理工学院Magalí Lingenfelder报道了利用用电化学扫描隧道显微镜和拉曼光谱跟踪了operando下的Cu结构。

文章要点

1）研究人员发现，在没有有机表面活性剂或卤化物阴离子的帮助下，多晶Cu表面可以重构形成Cu纳米立方体，其大小可以通过极化电位和原位合成所用的时间来控制。

2）如果在Cu表面覆盖一层石墨烯单层，则可以制备出对CO₂RR具有更高催化活性的更小Cu立方体。当Cu基催化剂暴露在侵蚀性电化学环境中时，石墨烯保护层软化了Cu基催化剂遭受的3D形态变化，同时，研究人员能够跟踪其动力学粗化过程。这一新的策略有望提高Cu基催化剂的长期稳定性，有望作为最终控制产品选择性的平台。

参考文献

Thanh Hai Phan, et al, Emergence of Potential-Controlled Cu-Nanocuboids and Graphene-Covered Cu-Nanocuboids under Operando CO₂ Electroreduction, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04703

https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04703