本工作中,肖建平团队基于自主开发的图论和反应相图分析算法(ACS Catal.,2021),根据全局能量最优准则筛选出活性曲线顶点的CuZn合金催化剂,并预测其具有增加C2+产物选择性的潜力。实验制备的纳米多孔Cu0.9Zn0.1高选择性催化剂在弱酸性(pH=4)电解质中C2+单程产率为31±2%,CO2单程利用率超过80%。该催化剂提供了丰富的CuZnZn和CuZnCu位点,具有不对称的CO吸附能,对于提高CO2的电催化转化至关重要。研究发现,CO在锌上的吸附比铜弱,将CuZn合金化可使表面二元位点具备不对称的CO吸附能力,从而提高C-C偶联反应活性,有效促进CO2到C2+的还原。
相关研究以“Accelerating electrochemical CO2 reduction to multi-carbon products via asymmetric intermediate binding at confined nanointerfaces”为题,于近日发表在《自然—通讯》(Nature Communications)上。以上工作得到国家重点研发计划项目的资助。(文/图 李琳)
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-36926-x