江西师大袁彩雷/中科院半导体所王开友AM:原子级Cu–Cu间距调控实现高选择性CO2电还原制乙烯
纳米人
2026-02-08 17:10
文章摘要
背景:在全球气候变化和“双碳”战略背景下,发展高效CO2电还原技术至关重要,尤其是生成高附加值多碳产物(如乙烯)面临C–C偶联步骤的挑战。研究目的:本研究旨在通过原子级调控二维铜单原子层催化剂中的Cu–Cu间距,构建连续全暴露活性位结构,以优化C–C偶联路径,提升CO2电还原制乙烯的选择性和效率。结论:成功制备了Cu–Cu间距为2.35 Å的二维铜单原子层催化剂,在-0.8 V下实现了78.6%的乙烯法拉第效率和-264.9 mA cm⁻²的C2+部分电流密度,并具备超过120小时的稳定性。理论计算与原位表征表明,该间距通过几何匹配与电子耦合协同降低了C–C偶联能垒,为高效催化剂的理性设计提供了新范式。
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