Cu催化剂的表面功能化设计能够通过抑制竞争性的制氢反应，并且增加电极附近CO₂浓度，从而增强电催化还原CO₂制备C₂₊产物的性能。

有鉴于此，新加坡国立大学Boon Siang Yeo等对这种方法进行拓展，发展了表面功能化修饰的催化剂，在CO电催化还原反应表现对C₂₊具有非常高的催化活性和选择性。

主要内容

（1）

将Cu氧化处理的催化剂修饰四丁基氨阳离子（TBA⁺），从而在-0.65 V过电势的CO电催化还原生成C₂₊的法拉第效率达到78 %（j_C2+=-765 mA cm^-2），其中乙烯的法拉第效率达到40 %。没有修饰TBA⁺阳离子的Cu催化剂C₂₊的法拉第效率仅为60 %，其中乙烯的法拉第效率仅为27 %。

（2）

通过不同CO压力的对比实验、原位Raman光谱、使用其他表面活性剂分子等方式，对催化剂能够调控产物分布的机理进行研究。结果显示当催化剂含有TBA⁺阳离子，CO电催化还原能够更好的生成乙烯，作者认为这是因为CO电催化还原的性能并且增强乙烯产量，而非起到抑制HER的作用。通过优化TBA⁺阳离子的担载量，Cu催化剂能够在合适的电势的乙烯部分电流密度（j_C2H4=-694 mA cm^-2）高于-1 A cm^-2的电流密度。

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Mavis Pei Lin Kang, Haibin Ma, Ramesha Ganganahalli, and Boon Siang Yeo*, Surfactant-Enhanced Formation of Ethylene from Carbon Monoxide Electroreduction on Copper Catalysts, ACS Catal. 2024, 14, 116–123

DOI: 10.1021/acscatal.3c03576

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c03576