电催化还原CO₂可持续制备燃料和化学品需要精确的调控和理解电催化剂在工作状态下的催化活性、选择性和稳定性。鉴定工况活性相，以及长时间工作之后导致失活的原因，对于进一步改进电化学还原CO₂电催化剂至关重要。

有鉴于此，乌得勒支大学W. van der Stam、F. T. Rabouw等对CO₂还原条件反应过程中，Cu的氧化物衍生电催化剂的活化和失活进行多尺度的原位研究。

本文要点：

（1）

使用结构明确的Cu₂O八面体和立方体作为电催化剂，通过以毫秒到秒的时间分辨率的原位XAS，通过小散射角度研究形貌变化，通过广角测试分析相变。发现Cu₂O活化为Cu后，不饱和配位活性位点促进CO₂还原产物，同时催化活性比较低的平面表面位点随着时间的延长而逐渐变化。

（2）

这些多尺度的认识表明电催化剂的结构、表面吸附分子、催化活性之间的动态变化关系和密切关系，这种原位X射线散射表征研究方法是理解控制电催化剂稳定性因素的一种工具。

参考文献

de Ruiter, J., Benning, V.R.M., Yang, S. et al. Multiscale X-ray scattering elucidates activation and deactivation of oxide-derived copper electrocatalysts for CO₂ reduction. Nat Commun 16, 373 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-024-55742-5

https://www.nature.com/articles/s41467-024-55742-5