揭示动态重构过程并定制先进的铜（Cu）催化剂对于促进CO₂转化为乙烯（C₂H₄）、为碳中和和促进可再生能源储存铺平道路具有重要意义。

在这项研究中，华中科技大学夏宝玉教授，Fu-Min Li，奥克兰大学Ziyun Wang采用密度泛函理论（DFT）和分子动力学（MD）模拟来阐明电化学条件下催化剂的重组行为并描绘其重组模式。

文章要点

1）利用对这种重组行为的深入了解，研究人员设计了一种高效、低配位的铜基催化剂。

2）所得合成催化剂在800 mA cm^-2的电流密度下产生乙烯时表现出令人印象深刻的法拉第效率(FE)超过70%。此外，它还表现出强大的稳定性，在全电池系统中在3.5V电池电压下可保持230小时的一致性能。

研究不仅加深了对设计高效二氧化碳还原反应（CO₂RR）催化剂所涉及的活性位点的理解，而且还推进了工业应用的二氧化碳电解技术。

参考文献

Wensheng Fang, et al, Low-coordination Nanocrystalline Copper-based Catalysts through Theory-guided Electrochemical Restructuring for Selective CO2 Reduction to Ethylene, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202319936

DOI: 10.1002/anie.202319936

https://doi.org/10.1002/anie.202319936