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中科大吳宇恩團(tuán)隊(duì)，最新ACS Nano！

第一作者：Jia Song

通訊作者：吳宇恩，張助華，高勇

通訊單位：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，南京航空航天大學(xué)，西安工業(yè)大學(xué)

論文速覽

本研究旨在優(yōu)化電化學(xué)CO₂轉(zhuǎn)化為多碳(C₂₊)產(chǎn)物的CO中間體(*CO)的覆蓋率以提高C₂₊產(chǎn)物的選擇性。研究者設(shè)計(jì)了一種具有原子分散鎳(Ni)為核心和銅(Cu)納米粒子為外殼的雙層空心球形納米反應(yīng)器，顯著提升了C₂₊化合物的催化活性和選擇性。

在該構(gòu)型中，內(nèi)層活性Ni位點(diǎn)產(chǎn)生的CO在腔體內(nèi)積累后溢出到外層鄰近的Cu位點(diǎn)，增強(qiáng)了CO在腔體內(nèi)的二聚化。該設(shè)置實(shí)現(xiàn)了C₂₊產(chǎn)物生產(chǎn)的持續(xù)法拉第效率為74.4%，部分電流密度達(dá)到337.4 mA cm^?2。

原位拉曼光譜和有限元方法(FEM)模擬表明，設(shè)計(jì)的局部CO發(fā)生器可以有效增加局部CO濃度并限制CO析出，最終促進(jìn)C?C耦合。這種分層有序的建筑設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)電化學(xué)CO₂還原中高度選擇性的C₂₊化合物生產(chǎn)提供了一個(gè)有希望的解決方案。

圖文導(dǎo)讀

圖1：Ni-SA@Cu-NP的合成與表征。

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圖2：Ni-SA@Cu-NP及對照材料的結(jié)構(gòu)表征與分析。

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圖3：Ni-SA@Cu-NP和對照材料的CO₂RR性能。

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圖4：原位拉曼光譜和CO濃度模擬。

總結(jié)展望

綜上所述，該工作開發(fā)了一種內(nèi)層為Ni單原子、外層為Cu納米顆粒的分級雙空心球形納米反應(yīng)器，以增強(qiáng)CO₂RR中C₂₊的選擇性。

CO生成核心的構(gòu)建對于限制關(guān)鍵中間體*CO物種的空間分布非常有效，從而提高了C₂₊的轉(zhuǎn)化率。這項(xiàng)工作提供了一種新興的本地CO發(fā)生器設(shè)計(jì)模型，同時(shí)提高了CO₂RR對C₂₊產(chǎn)物的選擇性和產(chǎn)率。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Local CO Generator Enabled by a CO-Producing Core for Kinetically Enhancing Electrochemical CO₂ Reduction to Multicarbon Products

期刊：ACS Nano

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/04/20/94c7ddb143/

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