Cu₃N/Cu@C异质结构催化剂

多碳产物法拉第效率65.3%

通过在Cu₃N/Cu界面进行电子调控，显著增强CO₂吸附与不对称C-C偶联，抑制析氢，从而实现高效电化学CO₂还原制备多碳产物。

Qiwen, Su · Shuai, Ding · Yilong, Dong · Kun-Yu, Qi · 柳林 · Fan, Jinchang · Tingyan, Huo · 崔小强

Journal of Colloid and Interface Science 2026

参数信息

多碳产物法拉第效率

65.3 %

半电池能量效率

35.3 %

技术优势

多碳产物选择性高

催化剂在-1.1 V vs RHE下实现65.3%的多碳产物法拉第效率，主要归因于界面电子转移增强了关键中间体的稳定化和C-C偶联。

抑制析氢副反应

界面电子调控降低了析氢反应活性，使反应更倾向于CO₂还原路径。

促进不对称C-C偶联

设计的界面促进*CO和*COH中间体的不对称偶联，稳定关键*OCCOH物种，从而加速多碳产物生成。

应用场景

• CO₂电还原制多碳产物：用该催化剂可直接电还原CO₂制乙烯、乙醇等多碳产物，替代依赖化石原料的化工路线。
• 电化学合成燃料：将CO₂转化为高能量密度燃料，用于可再生能源电力存储与碳中和燃料供应。
• 铜基异质结催化剂：提供一种通过异质结界面工程优化铜基催化剂活性和选择性的范例，可用于开发新型电催化剂。
• 电催化CO₂转化：在温和条件下实现CO₂高效电催化转化，降低工业CO₂捕集与利用过程的能耗。