厦门大学: CO₂RR中Cu(I)促进水活化和C-C偶联制C₂₊的新认识

本文介绍了厦门大学王野和谢顺吉教授团队在二氧化碳还原反应（CO₂RR）中Cu(I)催化剂促进水活化和C-C偶联生成C₂₊化合物的新发现。研究背景指出，在C1化学领域，精确控制C-C偶联过程以高选择性合成C₂₊化合物极具挑战性。传统的碱性流动电解池存在积盐和水淹等问题，而膜电极全电解池（MEA）具有池压低和易组装成电堆等优点，但高电流密度下的高选择性和稳定性仍面临挑战。最新研究发现，富含Cu₂O与Cu界面的纳米复合催化剂（Cu₂O-Cu₀）在阴极共进水条件下显著提升了CO₂电催化还原制乙烯和乙醇的性能，法拉第效率和选择性分别达到80%和83%，能量转化效率达到31%，且催化剂在350小时测试中表现出良好的稳定性。研究还提出了Cu(I)稳定存在的新机制，并揭示了Cu(I)在活化水以促进C-C偶联中的独特作用，为提高膜电极电解池中CO₂还原制C₂₊性能提供了新思路。