通过提高CO₂传质进行电催化还原CO₂的方式能够以高速率制备多碳化学品，关键的挑战问题是如何在较高电流密度电催化还原CO₂的反应中促进生成*CO并且促进生成的*CO二聚生成乙烯。

有鉴于此，大邱庆北科学技术院Dae-Hyun Nam、Youngu Lee、西江大学Seoin Back等通过添加分子的方式增强CO₂电催化还原为*CO以及*CO的二聚，因此实现了大电流密度制备乙烯。

本文要点：

（1）

作者通过纳米限域策略将抗坏血酸维生素C（ascorbic acid）限域在石墨烯量子点内，从而将维生素C固定到异相催化剂上，并且在异相催化反应中起到可逆的氧化还原。

（2）

制备的Cu纳米线修饰限域维生素C分子的石墨烯量子点作为催化剂（cAA-CuNW），法拉第效率达到60.7 %，部分电流密度达到539 mA cm^-2，比没有修饰维生素C石墨烯量子点的CuNW电催化活性提高2.9倍。当反应的CO₂比例为33 %，cAA-CuNW催化剂仍能够高效率的生成乙烯，法拉第效率仍达到41.8 %。

（3）

研究发现cAA-CuNW催化剂有助于提高*CO的覆盖度，改善*CO的结合并且改善C-C偶联反应。反应机理研究发现抗坏血酸维生素C有助于CO₂电催化还原为*CO以及*CO的二聚。

参考文献

Jongyoun Kim, Taemin Lee, Hyun Dong Jung, Minkyoung Kim, Jungsu Eo, Byeongjae Kang, Hyeonwoo Jung, Jaehyoung Park, Daewon Bae, Yujin Lee, Sojung Park, Wooyul Kim, Seoin Back, Youngu Lee & Dae-Hyun Nam, Vitamin C-induced CO₂ capture enables high-rate ethylene production in CO₂ electroreduction. Nat Commun 15, 192 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-023-44586-0

https://www.nature.com/articles/s41467-023-44586-0