天津理工鲁统部Nano Energy：首次报道！在CuSn合金上CO2还原与CH3OH氧化耦合高效电合成甲酸酯

在现有电催化剂产率较低的情况下，通过同时进行的CO₂还原反应（CO₂RR）和高效、高附加值的有机氧化反应，在阴极和阳极上电合成单一化学品是一种很有前途的途径。

基于此，天津理工大学鲁统部教授等人首次报道了一种分层双功能CuSn合金电催化剂，通过同时进行阴极CO₂RR和阳极甲醇氧化反应（MOR）高效生产单一甲酸盐，实现了创纪录的高甲酸盐产率3313 μmol h^-1 cm^-2。

天津理工鲁统部Nano Energy：首次报道！在CuSn合金上CO2还原与CH3OH氧化耦合高效电合成甲酸酯

在文中，作者首次设计了一种具有独特层次结构的CuSn合金双功能电催化剂，可同时实现CO₂还原和CH₃OH氧化生成甲酸盐。得益于在Cu泡沫上原位生长的CuSn合金纳米线的分级结构，CuSn合金电催化剂可用作CO₂RR与MOR耦合的阴极和阳极，以提供超过100 mA cm^-2的高电流密度和甲酸盐法拉第效率（FE）接近100%。

此外，将CO₂RR与MOR耦合生产甲酸盐只需要2.61 kWh kg_formate^-1的电力输入，而将CO₂RR与常规OER耦合所需的电力输入为4.46 kWh kg_formate^-1。

通过operando拉曼光谱和密度泛函理论（DFT）计算结果表明，CuSn合金可以优化关键中间体*OCHO在CO₂RR中的吸附，并有助于显着提高甲酸盐的产量。该工作为简单地使用单一双功能电催化剂高效、低成本地工业电合成甲酸盐提供了一种有吸引力的策略。

Coupling CO₂ Reduction with CH₃OH Oxidation for Efficient Electrosynthesis of Formate on Hierarchical Bifunctional CuSn Alloy. Nano Energy, 2022, DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107277.

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