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研究概述

探索合适的铜（Cu）-基电催化剂载体材料有助于电催化一氧化碳还原反应（CORR）以稳定生产多碳化合物。

然而，金属载体的适应性不足和电导率低会影响C-C耦合能力和能量效率。

基于此，2024年10月22日，武汉大学定明月教授/徐俊宸在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Establishing Non-stoichiometric Ti₄O₇ Assisted Asymmetrical C-C Coupling for Highly Energy-Efficient Electroreduction of Carbon Monoxide》的研究论文。

在这里，研究人员将非化学计量比的Ti₄O₇结合到Cu电催化剂（Cu-Ti₄O₇）中，作为一种高导电性和稳定性的载体，用于CO的高能效电化学转化。

研究表明，Ti₄O₇中有序晶格缺陷产生的丰富氧空位有助于水的解离和CO吸附，加速氢化成*COH。

Cu-Ti₄O₇金属载体界面的高度适应性，使得Cu上的*CO和Ti₄O₇上的*COH之间能够直接进行不对称的C-C耦合，显著降低了生成C₂₊产物的反应能垒。

此外，Ti₄O₇优异的导电性有利于通过稳定的Cu/Ti₄O₇界面进行反应电荷转移，从而最大限度地减少能量损失。

因此，优化的20Cu-Ti₄O₇催化剂对多碳产物的选择性为96.4%，能量效率为45.1%，以及432.6 mA cm^-2的局部电流密度。

该研究强调了Cu和载体材料之间的新型C-C耦合策略，推动了用于高效CO电还原的Cu负载催化剂的开发。

图文解读

图1：非化学计量比的Ti₄O₇负载Cu催化剂的合成与表征

图2：20Cu-Ti₄O₇、20Cu-TiO₂和纯Cu的电催化CORR性能

图3：理论计算

文献信息

Establishing Non-stoichiometric Ti₄O₇ Assisted Asymmetrical C-C Coupling for Highly Energy-Efficient Electroreduction of Carbon Monoxide, Angewandte Chemie International Edition, 2024.

原创文章，作者：zhan1，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/10/24/3e56553d73/

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