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在電化學(xué)反應(yīng)體系，界面相（Interphases）非常關(guān)鍵，因?yàn)橹虚g相能夠控制離子傳輸和穩(wěn)定性，影響電催化體系的性能。

有鑒于此，廈門大學(xué)王野教授、謝順吉教授、汪騁、教授、Da Zhou、中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所曹榮教授等報(bào)道探索電催化還原CO₂（CO₂RR）反應(yīng)的Cu催化劑上的金屬有機(jī)中間相，拓展了CO₂轉(zhuǎn)化反應(yīng)的界面相概念。

本文要點(diǎn)：

（1）

對(duì)CuO_x修飾有機(jī)物種，發(fā)現(xiàn)厚度為10 nm的金屬有機(jī)中間相得到高乙醇選擇性體系，這與單層吸附方式不同。通過自動(dòng)化平臺(tái)（automated platform），對(duì)180個(gè)具有特定官能團(tuán)的修飾分子測(cè)試1080個(gè)CO₂RR實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)影響乙醇和多碳產(chǎn)物（C₂₊）的選擇性。

研究發(fā)現(xiàn)這種修飾分子能夠在Cu或CuO_x表面形成金屬有機(jī)界面相，界面相修飾改變Cu的配位結(jié)構(gòu)，CO₂RR中間體，界面水分子結(jié)構(gòu)，因此顯著改善電催化還原CO₂RR的性能。

（2）

對(duì)11個(gè)CuO_x電催化劑驗(yàn)證，并且開發(fā)了兩個(gè)催化劑，生成C₂₊產(chǎn)物的法拉第效率達(dá)到~80 %，兩個(gè)催化劑生成C₂₊的部分電流密度達(dá)到328 mA cm^-2和507 mA cm^-2。

這項(xiàng)研究展示了界面相對(duì)CO₂RR的重要作用，有助于推動(dòng)先進(jìn)的CO₂轉(zhuǎn)化技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

Shen, Y., Fang, N., Liu, X. et al. Observation of metal-organic interphase in Cu-based electrochemical CO₂-to-ethanol conversion. Nat Commun 16, 2073 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-57221-x

https://www.nature.com/articles/s41467-025-57221-x