电催化还原CO₂反应为制备燃料和化学品提供一种符合可持续发展前景的路线。Pd催化剂能够在比较低的过电势将CO₂转化为甲酸，在比较高的过电势转化为CO/H₂，但是目前人们对于在反应条件过程的Pd催化剂形貌和晶相的变化以及电催化机理并不十分清楚。

有鉴于此，麦克马斯特大学Drew Higgins、丹麦技术大学Georg Kastlunger等通过原位液相TEM表征和选区衍射表征，研究反应条件和不同过电势的催化剂形貌变化和Pd/PdH_x晶相转变。

本文要点：

（1）

我们通过表征验证催化剂的失活机理，包括催化剂的毒化以及结构变化。使用恒定过电势DFT理论计算，研究真实反应条件时的PdH_x结构和反应机理。微动力学建模发现*H插嵌Pd是生成甲酸的关键。

（2）

当过电势增加时，电化学还原CO₂的产物选择性从甲酸转变为CO/H₂，这是因为电极电势影响反应能量的变化，而不是形貌和晶相变化导致。

参考文献

Abdellah, A.M., Ismail, F., Siig, O.W. et al. Impact of palladium/palladium hydride conversion on electrochemical CO₂ reduction via in-situ transmission electron microscopy and diffraction. Nat Commun 15, 938 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-45096-3

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45096-3