CO₂电化学还原是一条具有前景的实现碳中和的路线，但是通常电催化还原CO₂面临着生成碳酸盐/碳酸氢盐导致的损失，因此电催化还原CO₂变得高能耗。酸性环境有助于缓解高能耗，但是同时由于生成H₂和CO的竞争性反应，导致酸性环境下，目标产物尤其是C₂₊法拉第效率降低。

有鉴于此，苏州大学王昱沆教授、惠静姝副教授、西安交通大学苏亚琼等报道调节修饰Cu催化剂的苯并咪唑配体的2-位取代基长度，实现了增强酸性体系CO₂电催化还原为C₂₊产物的选择性。

本文要点

（1）

发现增强取代基的长度，将氢（H）取代基变成壬基（nonyl），能够提高H⁺扩散的阻碍，降低Cu-Cu配位数目，有助于CO中间产物的还原反应。通过这种方法，CO加氢和C-C偶联反应在60 mA cm^-2电流密度的选择性提高24倍。

（2）

修饰戊烷的CuCP催化剂的最高C₂₊产物法拉第效率达到70 %，在180 mA cm^-2电流密度的单程CO₂-to-C₂₊转化率达到~54 %。

参考文献

Deng, H., Liu, T., Zhao, W. et al. Substituent tuning of Cu coordination polymers enables carbon-efficient CO₂ electroreduction to multi-carbon products. Nat Commun 15, 9706 (2024). 

DOI: 10.1038/s41467-024-54107-2

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54107-2