氟修饰铜催化剂

CO或C₂₊选择性>80%

通过调控前驱体动态重构路径，同系列催化剂可定向切换至CO或C₂₊优势路径

Lu, Liu · Li, Yuke · Xi, Shibo · Cheng, Shuying · Boon, Ying Tay · Mingwu, Tan · Huang, Kuo Wei · Lai, Linfei · Zhang, Lili

Angewandte Chemie - International Edition 2025

具体参数

CO法拉第效率（Cu-F-4）

{'zh': '81', 'en': '81'} %

C₂₊法拉第效率（Cu-F-1）

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

技术优势

同源材料，两种高选择性

仅改变氟掺杂量，Cu-F-4 在 -0.45 V 实现 81% 的 CO 法拉第效率，Cu-F-1 在 -0.65 V 实现 80% 的 C₂₊ 法拉第效率，为产品切换提供了简单手段。

无需刻意预处理

氟在电解初始阶段即快速浸出，前驱体自动重构为金属态活性相，无需额外的还原或活化步骤。

重构路径决定选择性

通过原位谱学与理论计算，建立了氟浸出速率→Cu配位环境→*CO结合能→产物选择性之间的清晰链条，为催化剂设计提供了理性依据。

应用场景

• CO₂电还原制燃料：产物可灵活在合成气与多碳燃料间切换，适配不同下游需求。
• 铜基电催化剂设计：为通过前驱体工程调控动态重构和选择性提供了“氟掺杂-配位-*CO强度”的设计范例。
• 可再生碳循环：将CO₂转化为燃料或化学品，实现碳的闭环利用。
• 动态结构-选择性关系：直接揭示了氟浸出驱动的Cu前驱体演变与产物选择性之间的动态关联。