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吉大蔣青/郎興友Small：高80倍以上！納米多孔Cu3Sn/Cu雜化電極高效催化CO2還原

設(shè)計(jì)高選擇性和經(jīng)濟(jì)高效的電化學(xué)二氧化碳（CO₂）還原電催化劑對(duì)于將溫室氣體轉(zhuǎn)化為燃料或高價(jià)值化工產(chǎn)品至關(guān)重要。

近日，吉林大學(xué)蔣青教授和郎興友教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了通過錫（Sn）和銅（Cu）的自發(fā)合金化原位形成金屬間化合物Cu₃Sn，并無(wú)縫集成在自支撐雙峰納米多孔Cu骨架上（Cu₃Sn/Cu），其可以作為選擇性電還原CO₂為CO的高效電催化劑。

由于Sn原子加強(qiáng)了Cu原子上的CO吸附，金屬間化合物Cu₃Sn的本征活性約為10.58 μA cm^-2，比單金屬Cu高80倍以上。

由于層次化雙連續(xù)納米多孔Cu結(jié)構(gòu)有利于電子轉(zhuǎn)移、CO₂和質(zhì)子質(zhì)量傳輸，并提供高比表面積以充分利用電活性Cu₃Sn位點(diǎn)。

研究發(fā)現(xiàn)，納米多孔Cu₃Sn/Cu雜化電極在0.09 V的低過電位下產(chǎn)生CO。在0.59 V的過電位下，表現(xiàn)出約為15 mA cm^-2_geo的高分電流密度，以及具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和91.5%法拉第效率（FE）的選擇性。

總之，優(yōu)異的電化學(xué)性能使其成為貴金屬的Au和Ag基電催化劑的有吸引力的替代品，用于構(gòu)建低成本CO₂電解槽，以選擇性地生產(chǎn)CO。

Nanoporous Intermetallic Cu₃Sn/Cu Hybrid Electrodes as Efficient Electrocatalysts for Carbon Dioxide Reduction. Small, 2021, DOI: 10.1002/smll.202100683.

https://doi.org/10.1002/smll.202100683.

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