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化学化工学院卢小泉教授bb电子官方网站团队在顶级期刊发表研究成果

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  近日,我校分子测量学研究院卢小泉教授团队在电催化还原CO2领域取得重要研究进展,研究成果以“Dual-metal Sites Drive Tandem Electrocatalytic CO2to C2+Products”为题发表在国际顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed.。我校为唯一完成与通讯作者单位,卢小泉教授、翟艳玲教授和郭伟伟副教授为共同通讯作者,化学化工学院2022级硕士研究生谢桂仙为第一作者。该工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。

  作为液体燃料的乙醇(EtOH)是电还原CO2主要的C2产物,因其高能量密度和广泛应用而备受青睐。目前工业上制备乙醇仍依赖化石燃料容易造成环境问题,且反应过程成本较高bb电子官方网站1、技术复杂、副反应较多,所以利用电化学技术还原CO2高效制备乙醇可以减少化石燃料的消耗以及对环境的污染,具有重要的研究意义和实用价值。C-C偶联反应在电还原CO2制备多碳产物中起着重要作用,*CO二聚化是生成C2产品的关键步骤。另外,调控关键中间体(*CH2CHO)的稳定性可以有效改变EtOH和C2H4的选择性。基于此,我们设计了一种由分散的CuOx和PdO双纳米团簇组成的1.4%Pd-催化剂,该催化剂展现出优异的C2+法拉第效率和良好的稳定性,而且相较于,EtOH的选择性显著提升。原位表征和理论计算表明,增强的界面电子转移促进了*CO中间体的吸附以及Cu-Pd双位点上的*CO二聚。此外,Pd的亲氧性可以稳定关键中间体*CH2CHO,从而更高效地促进质子耦合电子转移,使得反应路径向乙醇倾斜,Cu-Pd双位点的协同串联作用有效提高了乙醇的选择性以及加速了CO2还原转化为C2+产物。该工作对于精准调控反应路径提出了更深入的见解,并促进了电催化还原CO2制备重要化学品的工业化进程。