厦门大学&中科院上海先进技术研究院Nature Commun：Cu(I)在水促进电催化还原CO2

厦门大学&中科院上海先进技术研究院Nature Commun：Cu(I)在水促进电催化还原CO2

合成多碳化合物中的作用

    膜电解槽（MEA）在电催化CO2还原反应制备C2+多碳化合物的实际应用中展现巨大的前景。在没有阴极电解液的MEA电解槽中，水的控制和管理至关重要，但是目前关于研究阴极水是否能够增强C2+形成的有关报道。         

  有鉴于此，厦门大学王野教授、程俊教授、谢顺吉教授、中科院上海先进技术研究院姜政研究员等报道发现的一种具有丰富Cu2O−Cu0界面的纳米复合电催化剂，具有水促进C2+形成的关键作用。 

本文要点:

1）在MEA中实现了1.0A cm−2的电流密度和19%的单程C2+产率，C2+法拉第效率达到80%。实验结果表明在安培量级的电流密度进行电催化CO2RR反应，Cu+与Cu0同时存在。这项研究结果表明，Cu+起到活化水分子的作用，而且增强CO吸附和促进产生CHO物种，促进C-C偶联。          

2）这项工作开发了通过控制体系的水与电催化剂设计进行结合，提高工业MEA电催化反应槽CO2RR转化为C2+化合物的策略。    参考文献He, X., Lin, L., Li, X. et al. Roles of copper(I) in water-promoted CO2 electrolysis to multi-carbon compounds. Nat Commun 15, 9923 (2024).DOI: 10.1038/s41467-024-54282-2https://www.nature.com/articles/s41467-024-54282-2