CO2电催化还原,Nature Catalysis!
研之成理
2026-07-12 12:15
文章摘要
背景:CO2电催化还原中,氧化物衍生铜(OD-Cu)的高活性机理长期存在争议,传统观点认为其源于亚表层氧或晶界等结构特征。研究目的:本工作利用低温原子探针层析技术系统探究OD-Cu在含NaHCO₃电解液中形成的含Na⁺纳米结构对CO2还原性能的影响。结论:研究表明,OD-Cu中源自氧化物相变过程的Na⁺杂质(约0.5 at.%)显著增强CO2还原活性,而含Na⁺微结构在恒电位操作中逐渐溶出导致活性下降。脉冲电解可维持Na⁺存在并保持活性。理论计算排除了Na-Cu-O化合物作为直接活性位点的可能,原位拉曼光谱则证实Na⁺杂质通过稳定亚稳态Cu⁺物种促进CO2电解。该工作揭示了痕量杂质在电催化动态表面重构中的关键作用,为设计高效CO2电解系统提供了催化剂、电解液与操作策略协同优化的新框架。
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