通过钯纳米团簇修饰介孔氧化铜，其在二氧化碳电化学还原过程中对C2+产物的选择性得到了改变

《ChemSusChem》：Palladium Nanocluster Modification of Mesoporous Copper Oxide Shifts Its Selectivity to C2+ Products in CO2 Electrochemical Reduction

CO2在Pd修饰的介孔CuO电极上的两步电催化转化机制研究。当Pd负载量为单原子层时，C2+选择性提升近六倍，归因于电极表面形成的小尺寸Cu金属晶体。原位表征显示低Pd负载促进CO完全还原生成*CO中间体，而高负载则导致电极部分氧化。

　　

图形摘要

该图展示了通过*CO*中间体将CO₂两步转化为乙烯的过程，以及在不同Pd簇负载量的mCu_xO电极上，C₂₊产物的法拉第效率与C₁产物法拉第效率之比随电流密度的变化情况。

摘要

本研究评估了由介孔氧化铜（mCu_xO）组成的新型电极，这些电极表面经过控制量的Pd纳米簇修饰，用于选择性地将CO₂还原为C₂₊产物。通过胶体模板法制备的mCu_xO主要产生C₁产物，而通过簇束沉积引入一到两个原子层的Pd纳米簇后，选择性显著提高，主要生成乙烯和乙醇。在100 mA cm^?2的电流密度下，Pd修饰的mCu_xO的C₂₊法拉第效率比未经修饰的mCu_xO提高了近六倍。结合原位X射线衍射、X射线光电子能谱、扩展X射线吸收精细结构、高能量分辨率荧光检测X射线吸收近边结构以及原位拉曼光谱分析发现，在这些低Pd负载量下，Pd纳米簇促进了mCu_xO在?0.7 V_RHE（相对于可逆氢电极）下的完全还原，生成小尺寸的Cu金属晶粒，这可能是C₂₊选择性显著提高的原因。原位拉曼光谱显示，当mCu_xO被还原后，少量的Pd纳米簇会促进表面*CO*和*CH_x物种的增加。相比之下，较高的Pd纳米簇负载量即使在?1.0 V_RHE下也只能部分还原mCu_xO，并导致C₂₊选择性的下降。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。