尽管在这些表面上通常观察到高C₂₊法拉第效率，但氧化物衍生铜上CO₂电还原的反应机制尚未阐明。

在本研究中，香港科技大学邵敏华教授旨在利用原位表面增强红外吸收光谱(SEIRAS)在金属和轻度阳极氧化的铜薄膜上探索铜阳极氧化对各种CO₂RR中间体吸附的影响。

文章要点

1）原位SEIRAS结果表明，预氧化过程可以通过以下方式显着提高整体CO₂还原活性：（1）增强CO₂活化，（2）增加CO吸收，（3）促进CC耦合。

2）首先，强烈的*COO−红移表明预氧化过程显着增强了CO₂吸附和活化的第一个基本步骤。吸附的*CO_atop的快速吸收也说明了如何在氧化物衍生的铜电催化剂中实现高*CO覆盖率。最后，首次观察到阳极氧化铜薄膜上*COCHO二聚体的形成。

3）使用DFT计算，我们展示了Cu晶格中地下氧的存在如何通过吸附的*CO和*CHO中间体的耦合来改善C₂产物形成的热力学。

这项研究加深了人们对表面和地下条件在提高二氧化碳还原催化反应动力学和产物选择性方面的作用的理解。

参考文献

Ernest Pahuyo Delmo, et al, In Situ Infrared Spectroscopic Evidence of Enhanced Electrochemical CO2 Reduction and C−C Coupling on Oxide-Derived Copper, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c08927

https://doi.org/10.1021/jacs.3c08927