金层厚度调控的Au/NiCr电极电化学CO2/CO还原：类费托合成机制与阻抗谱动力学解析

本文推荐：研究通过调控Au/NiCr电极的金层厚度（20-300秒溅射时间），揭示了Au覆盖度对电化学CO2RR/CORR（二氧化碳/一氧化碳还原反应）的关键影响。厚金层（≥120秒）促进*COOH形成和C-C耦合，实现C1-C3+烃类高效合成，为温和条件下仿生费托（F-T）电催化体系设计提供新思路。

　　

Highlight

金修饰镍铬合金电极（Au/NiCr）通过精确控制金溅射时间（20-300秒），成功模拟了电化学费托合成过程。低金覆盖（20秒）时暴露的NiCr位点导致CO过度吸附而中毒，而厚金层（≥120秒）形成连续金膜，显著提升COOH生成效率和C₁-C₇烃类产量。

Au厚度依赖的EC CO₂还原

图1显示在-1.03 V_RHE条件下，Au(120秒)/NiCr的H₂法拉第效率达峰值82.4%，而厚金层（300秒）电极表现出更高的双电层电容和更低电荷转移电阻，促进*CO中间体稳定化。原位阻抗谱揭示CO₂环境下Au/NiCr界面存在独特的电荷重分布现象。

结论

研究证实金层厚度通过调控Au/NiCr界面电子结构，平衡*CO吸附与氢化动力学，实现从C₁到C₃₊产物的选择性转变。XPS和SEM证实表面金富集现象，为设计高效电催化合成碳氢燃料提供新范式。