Cu是电催化还原CO₂制备高级C₂₊产物的重要电催化剂，但是催化剂的Cu⁺虽然是C-C偶联的重要位点，但是Cu⁺物种在电催化反应非常不稳定。原子掺杂可能显著影响Cu催化剂的性能。

有鉴于此，中科院化学所韩布兴、孙晓甫等报道研究CO₂电化学还原反应和HER反应在热力学电势的不同，并且研究不同金属掺杂的Cu₂O对*CO结合能，理论计算发现Ga掺杂能够改善Cu₂O的催化活性。

主要内容

（1）

基于理论计算结果，设计合成了Gd₁/Cu₂O_x催化剂，发现Gd具有非常特别的电子结构和离子半径，保证催化反应过程中Cu保持为Cu⁺，因此电化学还原CO₂制备C₂₊的过程中实现优异的活性。在-0.8 V vs EHE制备C₂₊的法拉第效率达到81.4 %，部分电流密度达到444.3 mA cm^-2。

（2）

详细的实验和理论，说明Gd掺杂增强催化剂活化CO₂的能力，稳定关键O*CCO中间体，降低C-C偶联反应能垒。

参考文献

Jiaqi Feng, Limin Wu, Shoujie Liu, Liang Xu, Xinning Song, Libing Zhang, Qinggong Zhu, Xinchen Kang, Xiaofu Sun*, and Buxing Han*, Improving CO₂-to-C₂₊ Product Electroreduction Efficiency via Atomic Lanthanide Dopant-Induced Tensile-Strained CuO_x Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c02428

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c02428