石墨烯气凝胶负载不对称铜簇催化剂

乙醇法拉第效率 75.3%

通过瞬态脉冲放电构建的不对称铜簇结构，同时提升CO₂电还原中乙醇的选择性和长期稳定性。

刘开源 · Hao, Shen · Sun, Zhiyi · 周强 · 刘国强 · 孙中体 · 陈文星 · Gao, Xin · 陈鹏万

Nature Communications 2025

具体参数

乙醇法拉第效率

{'zh': '75.3', 'en': '75.3'} %

多碳产物法拉第效率

{'zh': '90.5', 'en': '90.5'} %

施加电位

{'zh': '-1.1', 'en': '-1.1'} V

技术优势

乙醇选择性高

不对称结构优化了反应中间体结合能，乙醇法拉第效率达75.3%。

多碳产物占优

在相同电位下多碳产物总法拉第效率达90.5%，减少单碳副产物。

长期稳定性好

铜簇与石墨烯气凝胶载体间强相互作用稳定了活性位点，长时间运行后性能无明显衰减。

应用场景

• 电催化CO₂还原：用该催化剂将CO₂直接电还原为高值多碳产物，替代依赖贵金属的传统电极。
• 乙醇制备：以高法拉第效率选择性生成乙醇，降低后续分离纯化成本。
• 多碳产物合成：在温和电化学条件下合成多碳化合物，避免高温高压热催化路径。
• 电化学能量转换：将间歇性可再生电力转化为化学能储存于液态燃料中，实现高效能量转换。