在电极/电解质界面发生的电化学CO₂还原反应（CO₂RR）对电位和浓差极化都很敏感。与固定电位下的静态电解相比，交替阳极和阴极电位的脉冲电解是一种比较特别的技术，交替变化的电流不仅能够重建表面结构，而且能够调节阴极附近电解质侧的局部pH值和传质。

有鉴于此，上海交通大学蒋昆副教授、复旦大学蔡文斌教授、西江大学Seoin Back等通过亚秒时间分辨率和一维扩散模拟（1-dimensional diffusion profile simulation）的在线质谱，研究交替变化电化学脉冲过程中的电催化还原CO₂反应机理。

本文要点

（1）

研究结果表明，阳极脉冲导致多晶Ag和多晶Cu电极的表面CO₂浓度升高，这使得发生CO₂RR而不是产氢反应。比较温和的氧化脉冲能够产生具有不饱和配位的Ag或Cu位点，形成粗糙的表面拓扑结构，分别能够CO₂还原为CO、CO₂转化为C₂₊。

（2）

DRIFT红外光谱表征结果表明*CO和*OCHO物种对Ag的关系。氧化脉冲后，与不饱和配位Cu相比，*CO消耗率的逐渐提高。从分子水平上解释说明，CO₂RR选择性与动态界面化学结构之间的直接关系。

参考文献

Ye, K., Jiang, TW., Jung, H.D. et al. Molecular level insights on the pulsed electrochemical CO₂ reduction. Nat Commun 15, 9781 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-54122-3

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54122-3