新型高效铜催化剂助力二氧化碳“变废为宝”

中国科学技术大学高敏锐教授课题组合成一系列暴露不同铜(100)和铜(111)晶面比例的铜催化剂，发现铜(100)/铜(111)的界面位点相比于单一的晶面展现了显著增强的催化碳-碳电化学耦联性能，对于利用二氧化碳制备多碳燃料具有重要意义。相关成果发表于《美国化学会志》。

电催化二氧化碳还原制备高附加值化学品，是二氧化碳资源化利用的有效手段。近年来，科学界通过电催化二氧化碳制备能量密度高、应用前景广阔的多碳燃料取得很大进展，但其选择性和转化效率仍不尽人意。这主要由于二氧化碳转化为多碳燃料需经历动力学缓慢的碳-碳耦联过程。因此，设计并创制能高效促进碳-碳电化学耦联的催化剂至关重要。

该项研究发现了铜原子排列变化形成的特定界面结构能更高效地催化碳-碳耦联，降低多碳产物形成过程中的关键步骤能垒，这一成果对于二氧化碳制备多碳燃料的电化学升级利用具有重要意义。