目前研究者发现地球的环境面临着非常严重的挑战：需要解决大气气氛中的高浓度CO₂，人们希望找到一些新方法解决大气气氛中高浓度CO₂。人们在相关研究中发现，金属的纳米粒子表面能够很好的将CO₂还原，同时界面上修饰不同有机分子配体能够显著调节和改善电催化反应性质。

目前人们对低于2 nm的金属纳米粒子展示了关注，因为这种金属纳米粒子具有更高的表面积和更加明确的金属原子数目，同时亚2 nm金属纳米粒子处于块体金属和原子/分子的区间内，因此可能展示不同的催化反应活性等性质。

有鉴于此，圣保罗大学Maykon L. Souza、Fabio H. B. Lima等报道合成二苄基二硫代氨基甲酸（DBDTC）修饰的Au纳米粒子（DBDTC-Au），发现DBDTC配体修饰的Au纳米颗粒用于CO₂饱和的KHCO₃电解液中进行CO₂电化学还原，展示了提高的CO选择性。这种DBDTC-Au材料由小于2 nm的Au纳米粒子（其中Au原子的数目为67-120个），通过强结合能力的DBDTC配体稳定的修饰在界面上。结果显示DBDTC配体稳定修饰的Au改善了电化学CO₂还原为CO的催化活性。

本文要点：

（1）

通过在线微分电化学质谱测试（DEMS）表征技术，发现DBDTC-Au的电化学催化活性比柠檬酸配体修饰Au展示了更高的催化生成CO法拉第效率，在-0.8 V和-1.0 V过电势分别达到100±1 %和93±0.5 %的法拉第效率。

（2）

这种提高的电催化反应活性原因有多个：DBDTC能够稳定的键合修饰在Au纳米粒子表面，阻止Au纳米粒子之间的团聚；DBDTC配体中的苄基具有疏水性特征，能够允许CO₂的进入Au纳米粒子表面，同时阻碍水分子接触Au催化剂的表面。因此有效的抑制了电化学水还原反应改善CO₂电化学还原为CO的法拉第效率。

参考文献

Maykon L. Souza* and Fabio H. B. Lima*, Dibenzyldithiocarbamate-Functionalized Small Gold Nanoparticles as Selective Catalysts for the Electrochemical Reduction of CO₂ to CO, ACS Catal. 2021, 11, 12208–12219

DOI: 10.1021/acscatal.1c00591

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00591