二氧化碳（CO₂）电化学还原制乙醇提供了一种潜在的降低CO₂水平和生产增值液体燃料的策略，然而开发低成本、高活性和高选择性的催化剂仍然是一个主要挑战。

基于此，复旦大学郑耿锋教授，南洋理工大学李述周教授报道了研制了一种双金属，低熵的Cu3Sn催化剂，用于高效电催化CO₂还原制乙醇。

文章要点

1）研究人员通过氢泡模板法、然后电还原的两步法制备出Cu₃Sn催化剂，同时为了进行比较，采用电沉积的方法直接制备了Cu₆Sn₅样品。

2）实验结果显示，低熵的Cu₃Sn催化剂用于电催化CO₂还原，乙醇生产的法拉第效率高达64%，这与高熵的Cu₆Sn₅催化剂不同，后者用于电催化CO₂还原主要选择性地生成甲酸盐。此外，在−900 mA cm⁻²的工业级电流密度下，Cu₃Sn催化剂在膜电极电解槽中可稳定48 h以上。

3）理论计算表明，Cu₃Sn催化剂较高的乙醇选择性是由于其增强了乙醇生产过程中几个关键中间体（*CO和*CHCHOH）的吸附。相比之下，高熵Cu₆Sn₅催化剂对*CO的吸附较差，但对*OCHO中间体的吸附较强，有利于生成甲酸盐。此外，生命周期评估（LCA）显示，使用Cu₃Sn电催化剂，由风力发电的电化学CO₂还原制乙醇的电解系统生产1吨乙醇可带来120 kg_CO2-eq的全球变暖潜力，与传统的生物乙醇工艺相比，碳排放减少了55%。

参考文献

Longmei Shang, et al, Efficient CO₂ Electroreduction to Ethanol by Cu₃Sn Catalyst, Small Methods 2021

DOI: 10.1002/smtd.202101334

https://doi.org/10.1002/smtd.202101334