Cu的氧化物表面Cu^δ+位点对于电化学CO₂还原非常重要，但是人们对界面上产生Cu^δ+位点的原因并不了解，因为这种Cu^δ+位点在电化学还原CO₂体系并不具有热力学稳定性。

有鉴于此，电子科技大学崔春华、Chang Long等报道通过ESR表征技术发现室温条件HCO₃-溶液中生成具有较高氧化能力的OH·。通过拉曼光谱、二次离子谱、同位素标记等实验表征技术，解释了在Cu催化剂表面上HCO₃^-与H₂O之间发生快速氧交换的方式，为OH·自由基提供氧原子。

本文要点

（1）

作者通过拉曼光谱，发现当停止阴极电极电势后，Cu电极在10 s内就能够快速氧化生成Cu₂O，随后作者通过原位光谱表征在电化学反应过程中，Cu^δ+物种的动态变化情况，通过ESR发现KHCO₃电解液中存在的强氧化性OH·导致Cu快速重新氧化。通过同位素标记，发现OH·的生成来自HCO₃^-和H₂O。

（2）

由于在反应过程中持续生成强氧化性OH·，导致Cu电极表面氧化生成CuO_x，这种现象导致阴极还原和OH·重新氧化反应“交替进行”的现象，导致CO₂电化学还原反应过程中产生的Cu^δ+物种的价态和含量情况。这项工作有助于研究CO₂电化学还原反应过程中电解液的重要作用。

参考文献

Mu, S., Lu, H., Wu, Q. et al. Hydroxyl radicals dominate reoxidation of oxide-derived Cu in electrochemical CO2 reduction. Nat Commun 13, 3694 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-31498-8

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31498-8