催化剂多级孔道设计构筑丰富气-固-液三相催化界面

本研究通过设计并构建具有分级多孔结构的CuS微管催化剂，优化了电化学二氧化碳还原反应（CO2RR）中的传质过程，并构筑了丰富、稳定的气-固-液三相催化界面。研究背景指出，CO2在水溶液中的溶解度低，传质过程优化和三相界面构筑是实现工业级电流密度下高选择性、高效率催化反应的关键。研究目的是通过精确构筑“纳米片组装微米管”的分级多孔结构来提升CO2RR的活性与选择性。实验结果表明，纳米片组装的CuS微管在高电流密度下展现出更高的甲酸选择性和活性，法拉第效率可达79%。理论计算和对比实验证实了二维CuS纳米片和管状结构对提升催化性能的重要作用。结论指出，该策略为催化剂的结构设计与界面工程提供了新思路。