利用可再生電力將CO2轉(zhuǎn)化為CO，為生產(chǎn)合成各種化學(xué)品和燃料的多功能中間體提供了一條可持續(xù)的途徑。然而，對(duì)于大規(guī)模經(jīng)濟(jì)的CO2轉(zhuǎn)化為CO，選擇性和活性之間存在權(quán)衡，需要精心設(shè)計(jì)高效催化劑才能達(dá)到最佳效果。2024年7月17日，電子科技大學(xué)夏川教授和中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所肖建平教授合作，在《Nature Communications》發(fā)表題為Turning copper into an efficient and stable CO evolution catalyst beyond noble metals的研究論文。研究團(tuán)隊(duì)證明，銅與孤立的銻和鈀原子共合金可以有效地活化 CO2分子并將其轉(zhuǎn)化為CO。
Cu92Sb5Pd3催化劑的結(jié)構(gòu)表征。
這種三金屬單原子合金催化劑(Cu92Sb5Pd3)在 ?402?mA?cm?2下實(shí)現(xiàn)了 100% (±1.5%) 的出色 CO 選擇性以及在中性電解質(zhì)中高達(dá) ?1?A?cm?2的高活性，超越了許多最先進(jìn)的貴金屬催化劑。此外，它在-100 mA cm-2的電流密度下表現(xiàn)出長(zhǎng)達(dá)528小時(shí)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，CO的法拉第效率（FECO）超過(guò)95%。
這些結(jié)果表明，Sb/Pd摻雜的Cu可以在溫和的條件下穩(wěn)定地進(jìn)行高效的CO2電解，挑戰(zhàn)貴金屬在大規(guī)模CO2轉(zhuǎn)化為CO中的壟斷地位。文獻(xiàn)信息：Xue, J., Dong, X., Liu, C. et al. Turning copper into an efficient and stable CO evolution catalyst beyond noble metals. Nat Commun 15, 5998 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50436-4
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