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新型高效铜催化剂助力二氧化碳“变废为宝” |
| 功夫：2022-01-19 起源：中国科学报 |
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中国科学技术大学高敏感教授课题组合成一系列露出分歧铜(100)和铜(111)晶面比例的铜催化剂 ，发现铜(100)/铜(111)的界面位点相迸宗单一的晶面展示了显著加强地催化碳-碳电化学耦联机能 ，对于利用二氧化碳造备多碳燃料拥有重要意思。有关成就日前颁发于〖国化学会志》。
铜(100)/铜(111)展示碳-碳耦联催化优越性示意图。中国科大供图 电催化二氧化碳还原造备高附加值化学品 ，是二氧化碳资源化利用的有效伎俩。近年来 ，科学界通过电催化二氧化碳造备能量密度高、利用远景辽阔的多碳燃料获得很猛进展 ，但其选择性和转化效能仍不尽人意。这重要由于二氧化碳转化为多碳燃料需经历动力学缓慢的碳-碳耦联过程。因而 ，设计并创造能高效推进碳-碳电化学耦联的催化剂至关重要。 钻研人员利用电化学测试批注 ，与其他铜催化剂相比 ，这种新型铜催化剂在电流密度为每平方厘米100毫安至400毫安时 ，均能有利于催化二氧化碳到多碳产品的转化。多碳产品的选择性与铜(100)/铜(111)界面的长度出现线性有关 ，证明该界面为催化碳-碳耦联的活性位点。原位拉曼和红表尝试证明 ，在铜(100)/铜(111)界面处 ，能更好吸附中央体 ，展示更强的碳-碳耦联能力。理论推算进一步批注 ，铜(100)/铜(111)界面处电子结构被优化 ，推进了碳-碳耦联动力学。? 该项钻研发现了铜原子分列变动形成的特定界面结构能更高效地催化碳-碳耦联 ，降低多碳产品形成过程中的关键步骤能垒 ，这一成就对于二氧化碳造备多碳燃料的电化学升级利器拥有重要意思。 有关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.1c09508 |
