交变磁场活性Cu-MOF

低电位高效产CO

在交变磁场作用下激活MOF中的孤立Cu位点，在该电位下显著优于已报道的Cu基催化剂。

Yin, Baipeng · 王灿 · 杨延涛 · Yufeng, Li · 许力心 · 谷建民 · 张闯

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

电流密度

25.3 mA cm-2

CO选择性

95 %

电位

-0.2 V vs RHE

技术优势

低过电位高活性

在-0.2 V vs RHE的低电位下即可达到25.3 mA cm⁻²的电流密度，远优于传统Cu基催化剂。

高CO选择性

CO选择性约95%，有效抑制析氢等副反应，提高产物纯度。

磁场增强催化

交变磁场通过自旋-晶格弛豫与Cu(II)位点的未成对电子相互作用，提高局部电子能量，促进质子-电子协同转移。

应用场景

• 低过电位CO2还原：在低过电位下高效转化CO₂，降低电化学还原的能耗。
• 高效CO生产：高选择性产CO，可直接作为合成气组分用于下游化工。
• Cu单原子催化：利用孤立Cu位点实现高活性，避免金属团聚导致的失活。
• 磁场增强催化：通过交变磁场动态调控催化位点电子态，无需改变催化剂本身。