太原理工大学吴旭课题组ACB：4f轨道与氧空位协同强化Cu-O共价键实现高效CO₂电还原制乙烯

本文背景是CO2电还原生成乙烯是“双碳”目标下的重要途径，但Cu基催化剂中Cuδ+活性位点易被过度还原，导致C-C耦合效率低和乙烯选择性下降。研究目的在于开发一种稳定Cuδ+状态并提升CO2电还原制乙烯性能的策略。太原理工大学吴旭课题组提出“共生掺杂”策略，通过在CuO晶格中引入Ce并同步产生高浓度氧空位，构建了独特的Ov-[Ce-O-Cu]活性单元。该单元中，Ce 4f轨道作为“电子缓冲带”，氧空位作为“电子补给站”，协同强化Cu-O键共价性，抑制Cuδ+过度还原。结论表明，所制备的CuCeO-Ov催化剂在-1.3 V vs. RHE下C2H4法拉第效率达51%，在H-cell中稳定运行13小时、MEA中运行100小时，性能几乎无衰减，展现出高效稳定的CO2电还原制乙烯性能，为设计高效CO2RR电催化剂提供了新策略。