直径小于10 nm的胶体Cu−Ag纳米晶在CO₂还原反应（CO₂RR）杂化界面上具有良好的应用前景，特别是在串联催化和选择性生成多碳（C₂−C₃）产物的情况下。

近日，安特卫普大学Tom Breugelmans，Daniel Choukroun报道了在中性到中等碱性条件下（0.1-1.0 M KHCO₃）的充气循环电解槽中，改变合成配体/Cu的摩尔比（0.1~1.0）和Ag/Cu原子比（0~0.7），研究了纳米晶的尺寸分布、形貌和在超过100 mA cm^-1速率下反应活性的变化。

文章要点

1）利用用高分辨电子显微镜和光谱表征了亚10 nm Cu−Ag纳米二聚体和核−壳层的形貌，并阐明了Ag覆盖率和表面成分的变化趋势。结果表明，Cu−Ag纳米晶可以在炭黑载体上密集分散，不需要立即去除配体或添加粘结剂，极大地方便了其应用。

2）尽管CO₂RR产物分布仍然是时间、(动力学)过电位和工艺条件的复杂函数，但仍然发现，当纳米晶的初始分散度和其组成为适中Ag atom%时，含氧化合物到碳氢化合物（主要取决于纳米晶体的初始分散及其组成）的比，相比于Cu NCs电极增加3倍。

3）最后，利用该Cu−Ag/C体系和所采用的循环反应器的优点，在较短的电解周期后，在1 M KHCO₃中，−1.15V（vs. RHE）下，获得了最大C₂−C₃部分电流密度为92−140 mA cm⁻²，液体产物浓度大于0.05 wt%。

参考文献

Daniel Choukroun, et al, Mapping Composition−Selectivity Relationships of Supported Sub-10 nm Cu−Ag Nanocrystals for High-Rate CO₂ Electroreduction, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c04943

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04943