陈刚Nat. Chem.：掺杂剂诱导的电子局域化促使CO2还原成C2烃

yuandong

将CO2电化学还原为多碳产品已经引起了人们的广泛关注，因为它为利用可再生电力合成碳基燃料和原料提供了一条途径。然而，目前CO2转化为C2产物的效率仍然低于大规模应用的需求。据报道，通过对Cu改性引入Cuδ+位点可以促进电催化还原CO2向C2产物的转化。

近日，哈尔滨工业大学陈刚教授与加拿大多伦多大学Edward H. Sargent教授合作，使用硼来调节Cuδ+与Cu0活性位点的比例以改善Cu基催化剂上电催化还原CO2生成C2产物的稳定性和效率。模拟结果显示，调节Cu的平均氧化态能够控制CO吸附和C-C二聚反应，并促进C2产物的电合成。团队报告了在硼掺杂的Cu催化剂上电催化还原CO2生成C2产物法拉第效率高达79±2％，并有效地抑制了C1及C3产物的生成。进一步表明在CO2电化学还原为多碳氢化合物时，硼掺杂Cu催化剂稳定高达近40小时。该工作也获得中南大学、荷兰鲁汶大学、加拿大西安大略大学和比利时安特卫普大学大力支持。相关成果以题为“Dopant-induced electron localization drives CO2 reduction to C2 hydrocarbons”发表在Nat. Chem.上，论文第一作者为他们共同指导的博士生周彦松及车芳琳（共同一作）、刘敏（共同一作）。