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在聚合物改性的 Cu 基催化剂上电还原 CO2 已显示出较高的多电子还原(>2 e - )选择性,然而,大多数相应的电流密度仍然太小,无法支持工业应用。

在这项工作中,作者设计了一种基于聚离子液体 (PIL) 的 Cu0-CuI 串联催化剂,用于生产具有高反应速率和高选择性的 C2+ 产物。

值得注意的是,获得了 76.1 % 的高 C2+ 法拉第效率和 304.2 mA cm -2 的高部分电流密度。机理研究表明,数量和高度分散的 Cu0-PIL-CuI 界面对于这种反应性至关重要。具体来说,Cu 纳米粒子衍生的 Cu0-PIL 界面具有高电流密度和适中的 C2+ 选择性,而 CuI 物种衍生的 PIL-CuI 界面表现出高活性的 C-C 耦合与局部富集的 *CO 中间体。此外,PIL 层的存在通过降低 C-C 耦合的势垒来提高 C2+ 选择性。

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Highly Efficient Electrocatalytic CO2 Reduction to C2+ Products on a Poly(ionic liquid)-Based Cu0–CuI Tandem Catalyst

https://doi.org/10.1002/anie.202110657