CO2还原是将CO2转化为有用原料的一种有效途径,其中C2产物比C1产物更受欢迎,但其面临着C−C电耦合的高动力学障碍。近日,西北工业大学Pan Fuping、Duan Zhiyao、Chen Kaijie、北伊利诺伊大学Li Tao开发了一种利用嵌段共聚物的微相分离制备双连续中孔CuO纳米纤维(CuO-BPNF)的新方法。
本文要点:
1) 长程介孔的增强约束使OHad/Oad能够在−0.7–−1.3 V的宽负电位范围内吸附在Cu表面。恒电位DFT计算表明,表面结合的氧物种削弱了*CO与Cu(111)表面的亲和力,并降低了*CO−CO二聚化和*CO氢化的动力学势垒,从而实现*CO−CHO偶联。
2) CuO-BPNF具有74.7%的CO2到C2法拉第效率,这显著大于具有传统孔的对应物。该工作提供了约束工程的一般设计原理,以调节反应物种的吸附,从而调控界面催化中的反应途径。
Fuping Pan et.al Long-Range Confinement-Driven Enrichment of Surface Oxygen-Relevant Species Promotes C−C Electrocoupling in CO2 Reduction Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303118
https://doi.org/10.1002/aenm.202303118