Cu目前在CO₂电化学还原制备多碳产物中具有重要前景，但是修饰在碳基扩散层电极表面的Cu催化剂通常表现较低稳定性，尤其在较高的电流密度条件中操作，因为较高电流密度条件中气体扩散层的疏水性降低将导致电解液溢流效应。有鉴于此，中科大高敏锐等报道了一种基于生物灵感的Cu催化剂，以独特的狗尾草疏水叶片结构修饰在气体扩散层表面。这种模拟生物疏水结构的电极能够在较高的电流密度中改善电催化CO₂还原性能，同时稳定性更高。

本文要点：

（1）

这种Cu催化剂的结构导致形成其在电催化CO₂还原反应中表现较高的疏水性，构建了高性能气体-液体-固体三相界面，能够有效的捕获CO₂气体分子，同时在较高电流密度中有效的抑制电解液溢流。

（2）

该电极的C₂₊物种生成速率达到255±5.7 mA cm^-2，法拉第效率达到64±1.4 %，能够在流动相反应器中和300 mA cm^-2的高电流密度条件中稳定工作时间达到45 h，性能远远比对照组润湿性Cu电极的性能更好。

参考文献

Zhuang-Zhuang Niu, Fei-Yue Gao, Xiao-Long Zhang, Peng-Peng Yang, Ren Liu, Li-Ping Chi, Zhi-Zheng Wu, Shuai Qin, Xingxing Yu, and Min-Rui Gao*, Hierarchical Copper with Inherent Hydrophobicity Mitigates Electrode Flooding for High-Rate CO2 Electroreduction to Multicarbon Products, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c01190

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c01190