电催化二氧化碳（CO₂）还原反应（CO₂RR）具有促进碳中性的巨大潜力。然而，CO₂RR对多碳产物的选择性仍然很低，无法满足实际应用的需要。

近日，香港城市大学Zhanxi Fan，香港理工大学黄勃龙教授，新加坡A*STAR的Shibo Xi精细合成了三种具有{100}面的Ag-Cu Janus纳米结构（JNS-100），用于高选择性串联电催化CO₂RR为多碳产物。

文章要点

1）通过控制Cu前驱体的表面活性剂和还原动力学，实现了Cu在Ag纳米立方体六个等值面之一上{100}面的受限生长。

2）与Cu纳米立方体相比，Ag₆₅-Cu₃₅ JNS-100在较小负电位下用于CO₂RR，对乙烯和多碳产物显示出更高的选择性。

3）密度泛函理论（DFT）计算表明，Ag₆₅-Cu₃₅ JNS-100的补偿电子结构和一氧化碳溢出效应有助于提高CO₂RR的性能。

这项研究为设计先进的串联式催化剂提供了有效的策略，为CO₂RR的广泛应用奠定了基础。

参考文献

Yangbo Ma, et al, Confined growth of silver-copper Janus nanostructures with {100} facets for highly selective tandem electrocatalytic carbon dioxide reduction, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202110607

https://doi.org/10.1002/adma.202110607