苏大/阿德莱德大学Nat. Commun.: 导电载体莫忽视！电流冲击及电荷离域诱导和稳定的铜微晶促进CO2RR

CO₂过量排放导致严重的温室效应，这促使人类迫切尽早实现碳中和，而二氧化碳电催化还原(CO₂RR)可解决环境和资源危机，但以产品为导向且节能的电化学CO₂还原(CO₂RR)依赖于以机械理解为指导的合理催化剂设计。

基于此，苏州大学彭扬、钟俊和阿德莱德大学焦研等仔细研究了导电载体对半导体金属有机骨架(MOF)-Cu₃(HITP)₂的CO₂RR行为的影响。

与独立的MOF相比，添加Ketjen Black大大提升了C₂H₄在广泛的电位范围和长时间内60-70%的稳定法拉第效率的能力。Operando XAS结合非原位延时XRD和TEM分析清楚地表明，在KB的存在下，微小的Cu微晶从MOF中迅速还原并稳定下来。

相比之下，在Cu₃(HITP)₂在没有KB的情况下，Cu纳米粒子逐渐减少并聚集成更大的尺寸重建的MOF中的多晶Cu纳米微晶通过电流冲击和电荷离域被导电载体诱导和稳定，这类似于通过金属离子电池中的导电支架防止枝晶的机制。

密度泛函理论(DFT)计算表明，催化剂所含的多面和丰富的晶界在抑制HER的同时促进了C-C耦合。

综上，该研究探究了载体-催化剂之间的相互作用，以及通过调节电荷传输来调节Cu晶态在引导CO₂RR途径中的关键作用，该工作的研究结果可能会扩展到其他金属-有机配合物。

Promoting Ethylene Production over a Wide Potential Window on Cu Crystallites Induced and Stabilized via Current Shock and Charge Delocalization. Nature Communications, 2021. DOI:10.1038/s41467-021-27169-9

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苏大/阿德莱德大学Nat. Commun.: 导电载体莫忽视！电流冲击及电荷离域诱导和稳定的铜微晶促进CO2RR

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