光驱动的燃料生产正吸引越来越多的人对可储存可再生能源生产的关注，然而，关于CO₂的选择性催化剂的设计以及具有选择性和高效的CO₂转化为燃料的无辅助装置的组装仍然具有挑战性。

近日，英国剑桥大学Erwin Reisner报道了一种具有树枝状泡沫形貌的双金属Cu₉₆In₄合金，用于将水中的CO₂还原为CO，其起始电位为-0.3 V vs RHE，选择性超过70%。

文章要点

1）Operando拉曼光谱显示，与裸Cu相比，Cu₉₆In₄合金表面的*CO吸附较弱，并支持CO(G)作为产物从电催化剂表面立即释放出来。Cu₉₆In₄催化剂随后被用于以水为电子供体的整体无偏压串联装置中，用于实现CO₂转化。同时，依赖于最新技术的三阳离子混合卤化物钙钛矿和BiVO₄光吸收剂，掩埋的光伏偏置光电化学电池也可以组装成人工叶片结构。

2）结果显示，在无偏压条件下模拟太阳光照射10 h后，该设备具有0.19％的太阳能转化为CO的能量转换效率，对CO的选择性为75％。同时，掩埋的钙钛矿׀ Cu₉₆In₄正极在不同的太阳强度下显示出稳定的，未改变的PEC活性，这也使其能够在低强度且分散的日光下工作。

这项研究强调了合金化改善催化性能的应用潜力以及将此类催化剂集成到太阳能驱动的PEC装置中的策略。

Motiar Rahaman, et al, Selective CO production from aqueous CO₂ using a Cu₉₆In₄ catalyst and its integration into a bias-free solar perovskite-BiVO₄ tandem device, Energy Environ. Sci., 2020

DOI：10.1039/D0EE01279C

https://doi.org/10.1039/D0EE01279C