钬单原子CuH催化剂

高电流密度下稳定高选择性

钬单原子稳定的CuH枝晶纳米片，通过晶格氢参与和加速传质，在高电流密度下实现高C2产物选择性。

Zhang, He · Simeng, Liu · 张超 · Liu, Wei-Wei · 董洪亮 · Shi, Zhaolin · 韩旭 · Liu, Jinbiao · 王定胜 · 焦吉庆 · 鲁统部

Angewandte Chemie - International Edition 2025

具体参数

C₂₊选择性

{'zh': '80', 'en': '80'} %

C₂占C₂₊产物比例

{'zh': '95', 'en': '95'} %

技术优势

高电流密度下不衰减

枝晶结构加速传质，缓解CO₂耗竭，在700–1200 mA cm⁻²下保持C₂₊选择性高于80%。

C₂占主导

C₂产物占所有C₂₊产物的95%，减少了进一步偶联生成C₃₊的损失。

能垒更低

晶格氢参与反应，降低了C-C偶联决速步骤的能垒，提升了多碳产物选择性。

CO₂富集增强

Ho单原子提高Cu表面电子密度，有利于CO₂的富集和活化，提高转化效率。

应用场景

• CO2电还原制C2产物：在高电流密度下高效生产乙烯、乙醇等C₂产物。
• 高电流密度电解：解决了高电流密度下CO₂耗竭导致选择性下降的问题。
• 铜基催化剂：通过单原子修饰和晶格氢引入提升铜基催化剂性能。
• 析氢抑制：晶格氢参与反应促进C-C偶联，抑制析氢副反应。