Cu被认为是CO/CO₂还原反应(CORR/CO₂RR)中的一种有效电催化剂，因为它的C−C偶联成C₂₊产物，但合理设计用于高选择性CO/CO₂的Cu基催化剂仍然是一个艰巨的挑战还原为C₂₊液体产品，例如醋酸盐。

近日，广东工业大学Yong Xu，特拉华大学Feng Jiao，厦门大学黄小青教授将原子层状铜原子喷涂到CeO₂纳米棒(Cu−CeO₂)上可以产生一种催化剂，该催化剂在CO₂RR中具有增强的乙酸盐选择性。

文章要点

1）由于CeO₂中氧空位(Ov)的存在，界面处的Cu原子层与Ce原子以Cu−Ce(Ov)的形式配位，这是强界面协同作用的结果。Cu-Ce(Ov)显着促进了H₂O的吸附和解离，H₂O进一步与CO结合，选择性地产生乙酸盐作为主要液体产物。

2）在50−150 mA cm⁻²的电流密度范围内，醋酸盐的法拉第效率(FEs)超过50%，最大值为62.4%。特别是，Cu-CeO₂的周转频率达到1477 h^-1，超过了Cu纳米粒子修饰的CeO₂纳米棒、裸CeO₂纳米棒以及其他现有的Cu基催化剂。

这项工作将用于CO₂RR的高性能催化剂的合理设计推进到高附加值的产品，这可能会引起包括材料科学、化学和催化在内的多个领域的极大兴趣。

参考文献

Tang Yang, et al, Interfacial Synergy between the Cu Atomic Layer and CeO₂ Promotes CO Electrocoupling to Acetate, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c00817

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c00817