电化学CO2还原反应（CO2RR）是缓解温室效应和生产高价值原料的一种极好的解决方案，但其在目标产品的选择性生产方面仍存在极大挑战。
近日，南京师范大学兰亚乾教授，Shun-Li Li，陈宜法报道了采用聚合物诱导溶胶-凝胶法（PISG）制备了一系列Cu基中空球（PISG-x，x1-9，x代表前驱体中F127和MoP-2的质量比）。
文章要点
1）不同比例的F127和MoP-2可以很容易地调节催化剂的形貌，从而得到具有不同组成，形貌精确控制的中空球。其中PISG-3显示出61.1%的最大C2H4法拉第效率（FE）（-0.9 V，-143 mA cm-2）和可以忽略不计的CH4，高于PISG-1中空球（FEC2H4 46.7%，-0.9 V）。
2）CaCO3被证明能够精确地调节Cu基中空球的固有性质，从而可以微调从C2H4到CH4的各种电还原产物，大大提高了烃类选择性和CO2还原效率。值得注意的是，在略微改变PISG-8的组成后，在相似的条件下，其产物发生了很大的变化（FECH4 55.8%，FEC2H4 22.2%，-162 mA cm-2，-0.9 V），以及较高的烃选择性（78.0%）。密度泛函理论（DFT）计算结果显示， CaCO3的加入可以降低两个相邻的*CHO共存的可能性，抑制二聚反应，提高催化剂的活性和选择性。
这项研究首次报道了CaCO3修饰的Cu基中空球，不仅可以调节产物的选择性，而且可以提高CO2的还原效率。此外，该方法易于放大生产，可批量合成0.5 g的样品。
参考文献
Ru-Xin Yang, et al, Self-Assembly of Hydroxyl Metal–Organic Polyhedra and Polymer into Cu-Based Hollow Spheres for Product-Selective CO2 Electroreduction, Small Struct. 2021
DOI: 10.1002/sstr.202100012
https://doi.org/10.1002/sstr.202100012
