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堿金屬陽離子對于電催化還原CO₂的反應性和選擇性具有顯著影響。

有鑒于此，俄亥俄州立大學Anne C. Co教授、賓夕法尼亞州立大學Michael J. Janik教授等在控制傳質的條件下，研究陽離子對于單晶、多晶Au催化劑的CO₂R性能的影響。

本文要點：

（1）

研究結果表明，無論陽離子的種類或者表面結構的區別，CO₂吸附是反應的決速步驟。DFT理論計算表明在溶劑化的CO₂-陽離子復合物上發生電子轉移。

（2）

只有具有相似表面配位結構的Au，更正的零電勢增強CO₂R反應。反應決速步驟的對稱因子（β）隨著催化劑的表面結構和陽離子的不同種類而改變，理論計算結果表明對稱因子β對于表面結構和雙層結構非常敏感。這項研究結果表明，對于理解CO₂R反應的陽離子效應，表面結構和雙層結構都非常重要。

參考文獻

Zhihao Cui, Andrew Jark-Wah Wong, Michael J. Janik, Anne C. Co, Cation effects on CO₂ reduction catalyzed by single-crystal and polycrystalline gold under well-defined mass transport conditions.Sci. Adv.11,eadr6465(2025).

DOI: 10.1126/sciadv.adr6465

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr6465