基于Cu的催化剂在电化学CO₂还原反应中表现优异的C₂₊选择性，但是目前人们对Cu催化剂的选择性以及催化剂前驱体对催化剂的影响并不清楚。

有鉴于此，阿卜杜拉国王科技大学(KAUST) Xu Lu、Jun Yin、韩宇(Yu Han)等通过原位XRD和原位Raman光谱表征，研究CO₂还原反应过程中Cu催化剂的结构和组分变化。

本文要点：

（1）

研究结果说明，分别由三种不同前驱体合成的Cu催化剂除了反应动力学的区别，都完全还原为粒径相似（~11 nm）的Cu(0)，而且在CO₂电化学还原反应过程中没有Cu的氧化物种参与。

Cu(OH)₂或者Cu₂(OH)₂CO₃前驱体转化生成的Cu催化剂具有较高的拉伸应力（0.43 %-0.55 %），但是由CuO前驱体转化的Cu催化剂并没有明显的应力。理论计算结果显示，Cu晶格产生的拉伸应力能够促进CO₂RR，理论计算结果与实验结果相符。

（2）

前驱体衍生化Cu催化剂具有优异CO₂RR性能是因为小晶粒和晶格应力共同的作用，本文研究结果在不同的Cu前驱体、晶格应力、催化反应性能之间建立关系，展示了原位表征技术对于研究电化学反应的重要作用。   

参考文献

Lei, Q., Huang, L., Yin, J. et al. Structural evolution and strain generation of derived-Cu catalysts during CO₂ electroreduction. Nat Commun 13, 4857 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-32601-9

https://www.nature.com/articles/s41467-022-32601-9