Ni是另一种能够将CO₂还原为碳氢化合物的金属，尽管在高过电位下法拉第效率非常低。CO与Ni的牢固结合会导致Ni表面中毒。将镍材料变成单原子形式或与其他金属合金化可以有效地破坏镍-CO相互作用的稳定性。由于CO对Ni的亲和力比Cu强，在低过电位下，Ni在Cu表面的存在可能会增加CO的覆盖，从而增强了决定C-C耦合过程速率的动力学，有利于C2产物的形成。然而，到目前为止，用于eCO₂RR的Cu-Ni合金对C1产物的选择性仅有所提高。

有鉴于此，莫纳什大学张杰等人，报告了一种能促进配位的电置换方法，该方法可以实现原子Ni簇在富缺陷铜纳米线表面上的均匀分散。

本文要点

1）描述了一种能促进配位的电置换方法来装饰富含缺陷的Cu表面上的原子Ni团簇，从而提供了第一个Ni/Cu双金属体系，该体系显著提高了电催化二氧化碳还原C2产品的产量。

2）具体而言，表面Ni/Cu比为0.82％，与未修饰的铜相比，在装饰有镍的样品上发现C2产物的选择性提高了7倍。

3）密度泛函理论计算表明，*CO形成的速率决定步骤是从铜表面*COOH的形成到镍表面CO₂的化学吸附。研究发现，结合位点由*CO₂和*COOH的Ni-Ni桥接转变为*CO的Ni-Cu桥接，这有利于关键的C-C耦合步骤。

总之，Cu-Ni体系中显示的催化机理为先进的双金属电催化剂的开发指明了新的方向。

参考文献：

Xiaolong Zhang et al. Atomic Nickel Cluster Decorated Defect-rich Copper for Enhanced C2 Product Selectivity in Electrocatalytic CO₂ Reduction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021.

DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120030

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120030