CO₂电还原是合成高附加值原料、实现碳中和的一种很有前途的策略。众所周知，Cu催化剂在选择性CO₂电还原为多碳产品方面具有极高的活性，而关于其表面结构所起的作用，目前人们还不完全清楚。有研究表明，电场诱导的浓缩K⁺和OH^-可以改善CO2到CO的转化和C-C二聚反应的性能，但尚无关于增强局部电场对提高Cu基催化剂上CO₂到C₂₊产物选择性的作用的研究。

基于此，深圳大学王进教授，杨健报道了通过原位电化学还原Cu基金属有机骨架，来构建介孔Cu纳米带，用于C₂₊化合物的高选择性合成。

文章要点

1）实验结果显示，采用这种介孔结构用于CO2电还原时，在流动电解槽中获得了高达82.3%的C₂₊法拉第效率，部分电流密度为347.9 mA cm⁻²。与无孔结构的Cu纳米叶和Cu纳米棒相比，这种Cu纳米带用于CO₂电还原具有显著提高的C₂₊产物选择性。

2）时域有限差分（FDTD）结果表明，介孔结构可以增强催化剂表面的电场，从而提高K⁺和OH⁻的浓度，促进CO₂向C₂₊产物的还原。

参考文献

Hang Huo, et al, Cu-MOFs Derived Porous Cu Nanoribbons with Strengthened Electric Filed for Selective CO₂ Electroreduction to C₂₊ Fuels, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102447

https://doi.org/10.1002/aenm.202102447