电化学二氧化碳（CO2）还原反应（CO2RR）是一种可行的替代方法，可以关闭人为碳循环，并将可再生能源中的间歇性电能转化为增值化学品形式的化学能。而开发具有高法拉第效率（FE）和高质量活性（MA）的经济型催化剂用于CO2RR是促进CO2利用技术发展的关键。
基于此，台湾师范大学Jeng-Han Wang，台湾成功大学Tsan-Yao Chen，台湾科技大学Kuan-Wen Wang报道了设计合成了具有不同Au/Cu比的AuCu合金壳覆盖Cu核（Cu@AuCu）的新型CO2RR电催化剂。
文章要点
1）研究人员采用油胺法制备了由Cu核和合金化AuCu壳（Cu@AuCu）组成的Au−Cu纳米粒子。该合成方法遵循形成Cu核的顺序，然后是Cu@Au纳米颗粒，最后是Cu@AuCu纳米颗粒。制备了3种不同Au/Cu原子比的碳负载Cu@AuCu催化剂（Cu@AuCu/C，金属负载量30 wt%），并合成了一种碳负载Au(Au/C)催化剂作为对比。研究人员通过详细的材料表征证实了双金属合金与核−壳体结构的结合。
2）实验结果显示，Au2−Cu8催化剂表现出比纯Au催化剂更高的FECO（94%）和CO2RR质量活性，但Au含量较低（17%），这得益于核和表面Cu原子的电子结构发生了变化所致。此外，研究人员从实验证据和理论计算两方面揭示了Cu@AuCu催化剂FECO与成分之间的火山型关系，表明CO2RR的性能由COOH*生成自由能和CO*脱附自由能同时平衡。
这项研究为开发高贵金属利用率的先进CO2RR催化剂设计提供了一定指导。
参考文献
Sheng Dai, et al, Enhanced CO2 Electrochemical Reduction Performance over Cu@AuCu Catalysts at High Noble Metal Utilization Efficiency, Nano Lett., 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03483
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03483
