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新催化剂可以促进二氧化碳转化为高附加值产物

研发家 | 2025-04-30

刘鹏飞，华东理工大学材料科学与工程学院副教授，袁海洋副教授，杨化桂教授团队，氧化铜(CuO)纳米片是一种模型材料，探索了薄厚的氧化物衍化铜。(OD-Cu)为了实现二氧化碳(CO2)电复原制取多碳产品，残留氧的影响为设计高效OD-Cu催化剂提供了重要的理论依据，同时也揭示了CO2电氧化反应过程中氧保留效应对催化性能的影响机制。最近，德国应用化学发表了相关研究。

为了缓解间歇性可再生资源的存储，电化学CO2转换为绿色燃料和化工产品提供了一个有前途的解决方案。目前，大量催化材料已经开发用于将CO2转化为高附加值产品。铜基材料因其催化活性和选择性可调的结构特性，被广泛视为选择性多碳产品(C2 )主要催化材料系统。许多铜基催化剂中，OD-Cu因其对高价值C2的影响卓越的产品选择性脱颖而出。

当CuO纳米片薄厚降至1.6时，研究小组发现在300-700之间，nm的氧保留能力明显增强。 mA在宽电流强度范围内，/cm2完成了约80%的C2。法拉第产品的效率是700 mAC22的环境达到84.6%。选择性峰值产品。

机制研究表明，随着氧去除层数的增加，Cu-CuO结构的底层氧原子在恢复工况过程中难以向外扩散，有效促进了*CHO中间体的形成和后续。*OC-CHO偶联反应进一步提高了C2。产品选择性。重构的Cu-CuO纳米片结构具有很强的氧气保留能力和易于再氧化的金属铜位点。这种协同作用改善了OH-吸附和*CO聚集，显著促进了C2 产物生成。

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