电化学CO₂还原（CO₂RR）是一种很有吸引力的途径，可以结束碳循环，并有望将CO₂转化为有价值的化学品和燃料。然而，实现高选择性的CO₂RR制多碳化学品仍然是一个挑战，并受到了对机理理解不足的严重困扰。

有鉴于此，德国马克斯普朗克学会弗里茨•哈伯研究所Beatriz Roldan Cuenya，西班牙巴塞罗那科技学院Núria López报道了使用Operando拉曼光谱来跟踪Cu₂O纳米立方体的电位依赖还原过程和反应中间产物的表面覆盖。

文章要点

1）研究人员发现，Cu−CO伸缩带与CO旋转带的势相关强度比遵循与多碳产物的CO₂RR法拉第效率类似的火山趋势。

2）通过结合Operando光谱结果和密度泛函理论（DFT），研究人员揭示了这个比率是由CO覆盖决定，并且电位依赖的CO覆盖、优先的C−C偶联构型和对C₂₊产物的选择性之间存在着直接的关系。因此，Operando拉曼光谱可以作为一种有效的方法来量化电催化反应中表面中间体的覆盖。

参考文献

Chao Zhan, et al, Revealing the CO Coverage-Driven C−C Coupling Mechanism for Electrochemical CO₂ Reduction on Cu₂O Nanocubes via Operando Raman Spectroscopy, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c01478

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c01478