碱金属阳离子对于电催化还原CO₂的反应性和选择性具有显著影响。

有鉴于此，俄亥俄州立大学Anne C. Co教授、宾夕法尼亚州立大学Michael J. Janik教授等在控制传质的条件下，研究阳离子对于单晶、多晶Au催化剂的CO₂R性能的影响。

本文要点：

（1）

研究结果表明，无论阳离子的种类或者表面结构的区别，CO₂吸附是反应的决速步骤。DFT理论计算表明在溶剂化的CO₂-阳离子复合物上发生电子转移。

（2）

只有具有相似表面配位结构的Au，更正的零电势增强CO₂R反应。反应决速步骤的对称因子（β）随着催化剂的表面结构和阳离子的不同种类而改变，理论计算结果表明对称因子β对于表面结构和双层结构非常敏感。这项研究结果表明，对于理解CO₂R反应的阳离子效应，表面结构和双层结构都非常重要。

参考文献

Zhihao Cui, Andrew Jark-Wah Wong, Michael J. Janik, Anne C. Co, Cation effects on CO₂ reduction catalyzed by single-crystal and polycrystalline gold under well-defined mass transport conditions.Sci. Adv.11,eadr6465(2025).

DOI: 10.1126/sciadv.adr6465

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr6465