Nature Communications:晶面选择性铜薄膜实现高转化率 CO₂ 电还原
调控铜的晶面暴露有助于促进 CO₂ 电还原中的多碳产物生成。我们提出并实现了不使用封端剂或聚合物黏结剂的动态沉积—刻蚀—轰击方法,以调控 Cu(100) 晶面。
所制备的富 Cu(100) 薄膜在流动电解池中对多碳产物的法拉第效率达到 86.5%,全电池电能转化效率达到 36.5%。进一步将电极放大至 25 cm² 膜电极组件后,总电流可达 12 A,多碳产物单程产率达到 13.2%。
原位光谱与理论计算共同揭示了铜晶面暴露对中间体的影响,为面向目标产物精确设计 CO₂ 还原反应提供了依据,也为未来工业化 CO₂ 转化提供了参考。