碳負載的鈀（PD）催化劑具有高活性，但在CO₂電化學還原反應（CO₂RR）過程中易被原位形成的一氧化碳（CO）毒害。

基于此，大連理工大學邱介山教授和于暢教授（共同通訊作者）等人報道了一種通過操縱在飽和KCl電解質中催化劑-電解質界面來提高Pd/C催化劑的CO耐受性和活性的新方法。

重構的Pd/C催化劑可以實現接近100%的CO法拉第效率（FE_CO），并具有高穩定性和CO耐受性，可在H-型電池和流動電池中分別在超過2000 ppm和23200 ppm的CO存在下保持更好的活性。

本文通過DFT計算，以探究不同催化劑的電子結構和CO在不同催化劑表面結合能的差異。對比PdO（101）和O-Pd-Cl的模型結構，在Pd（111）上觀察到大的電荷積累區域，表明CO分子與Pd/C催化劑的Pd（111）位點之間存在強相互作用。

結果發現，CO在Pd、PdO和O-Pd-Cl表面的吸附能分別為-1.91 eV、-1.41 eV和-1.36 eV，這表明O-Pd-Cl表面的CO結合能力較弱。

此外，作者還分析了上述三種模型的Bader電荷與CO*吸附狀態的差異。O-Pd-Cl表面和CO之間轉移的電子較少（0.067 e），進一步表明O-Pd-C1和CO分子之間的相互作用較弱。因此，重構的Pd/C催化劑可以高度耐受CO，并防止催化劑在KCl電解質中CO₂RR期間中毒。

總之，Pd/C催化劑的高穩定性可在KCl電解質中得到有效增強，這源于催化劑-電解質界面處形成的O-Pd-Cl，具有弱CO吸附和高CO耐受性，而KCl電解質中水分子產生的新微環境是Pd/C催化劑上FE_CO增強的原因。

Robust O-Pd-Cl Catalyst-Electrolyte Interfaces Enhance CO Tolerance of Pd/C Catalyst for Stable CO₂ Electroreduction. Nano Energy, 2022, DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107957.

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107957.