在 CO₂ 电化学还原过程中，Cu 催化剂的重构是一种众所周知但研究甚少的现象。

在此，新加坡国立大学Qian He，Pieremanuele Canepa，Lei Wang，新加坡科技研究局Shibo Xi使用同位置透射电子显微镜、循环伏安法、原位 X 射线吸收精细结构光谱和从头算分子动力学模拟研究了在 CO₂ 还原反应及其相关反应条件下 Cu 纳米立方体的结构演变。

文章要点

1）结果表明，当电极电位比起始值更负时，Cu 催化剂通过一种迄今未探索但至关重要的途径进行重构——碱金属阳离子诱导的阴极腐蚀。电解质中含有碱金属阳离子对于这一过程至关重要。因此，在典型的 CO₂ 还原反应过程中，Cu 催化剂将不可避免地发生表面重构，从而产生动态催化剂形态。

2）虽然这些重构并不一定会妨碍稳定的电催化反应，但它们确实会通过控制 Cu 预催化剂的形态来阻止长期选择性和活性增强，或者，通过在 CO 电化学还原中以较低的负电位操作 Cu 催化剂，研究表明 Cu 纳米立方体可以提供比球形 Cu 纳米粒子更稳定的选择性优势。

参考文献

Liu, S., Li, Y., Wang, D. et al. Alkali cation-induced cathodic corrosion in Cu electrocatalysts. Nat Commun 15, 5080 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-49492-7

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49492-7