中国科学院化学研究所韩布兴院士团队：CuO/MgO异质结构——高效电催化CO2甲烷化的创新设计

背景：电化学二氧化碳还原反应（CO2RR）是实现CO2资源化利用的重要途径，甲烷作为高能量密度产物备受关注，但铜基催化剂在CO2甲烷化中面临氧化态铜活性位点不稳定、选择性和活性不足等挑战。研究目的：中国科学院化学研究所韩布兴院士团队旨在通过设计CuO/MgO异质结构催化剂，解决氧化态铜的稳定性问题，并提升CO2甲烷化的活性和选择性。结论：该团队采用基底锚定热退火策略合成了CuO/MgO异质结构，其中CuO/MgO-2催化剂在电化学CO2甲烷化中表现出高达82.3%的甲烷法拉第效率和568.2 mA cm-2的高电流密度，且通过强电子相互作用稳定了Cu2+活性位点，优化了中间体吸附，抑制了C-C耦合，显著提高了甲烷选择性和稳定性，在膜电极组件中稳定运行65小时，为高效CO2RR电催化剂设计提供了新思路。