铜基富氮共价三嗪框架（Cu@CTFs）电催化剂的工程构筑及其高效二氧化碳还原性能研究

本研究通过简易方法合成多孔共价三嗪框架（CTFs）并负载铜 acetate，开发出高效电催化剂 Cu@CTFs，显著提升 CO2RR 性能。Cu@CC-BP-CTF 在 1.6 V vs RHE 下实现 39% 的 CO 法拉第效率和 85.8 mAcm?2 的部分电流密度，且稳定性长达 10 小时，为电催化 CO2 转化提供新材料设计策略。

　　

本研究采用简便高效的合成策略，以氰尿酰氯为核心，分别与1,4-二氨基苯及1,1′-联苯-4,4′-二胺构建了两种多孔共价三嗪框架材料（Covalent Triazine Frameworks, CTFs），并通过醋酸铜负载成功制备了铜基复合电催化剂（Cu@CTFs）。研究团队对材料进行了系统表征，并深入评估了其在电化学二氧化碳还原反应（CO₂RR）中的性能。结果表明，铜修饰显著提升了CTFs材料的CO₂RR活性，其中Cu@CC-BP-CTF凭借其高孔隙率与超大比表面积展现出优异的催化效能：在1.6 V（相对于可逆氢电极，RHE）电压下，一氧化碳（CO）的法拉第效率（Faradaic Efficiency）最高达到39%；在流动池配置中，其部分电流密度可达约85.8 mA·cm^?2。此外，该催化剂在长达10小时的反应过程中表现出卓越的稳定性，凸显了其在实际CO₂RR应用中的巨大潜力。与未修饰材料相比，Cu@CC-BP-CTF电极具有更优越的CO₂还原活性、更高的质量比活性及更快的电荷传输速率。这些发现突显了铜在调控电催化剂表面性质中的关键作用，也为设计高性能电化学转化材料提供了重要理论依据与材料策略。