通过对电化学CO₂还原反应的深入研究，科研工作者发现了许多对多碳产物具有高选择性的高性能催化剂，其中大多数催化剂仍是基于纯过渡金属。近日，新加坡科技研究局Albertus D. Handoko、Zhang Jia、Lim Yeefun将表面电荷作为在有机官能化Cu上电化学CO₂还原成多碳产物的活性描述符。

本文要点：

1) 作者通过原位拉曼和密度泛函理论计算发现，在更高的阴极电位下，吸附的组氨酸和CO₂还原中间体之间存在直接相互作用，并且多碳产物的产率与催化剂表面的表面电荷密切相关。此外，该发现的可靠性得到了脉冲伏安法技术的证明。

2) 作者通过对其他催化系统进一步验证和创建了更精确的回归模型，并将表面电荷归因于催化剂表面吸附物种的种群密度，其可用作解释CO₂还原活性的有力工具，从而可以有效促进未来催化剂替代物的开发，包括有机-无机杂化物。

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Carina Yi Jing Lim et.al Surface charge as activity descriptors for electrochemical CO₂ reduction to multi-carbon products on organic-functionalised Cu Nature Communication 2023

DOI: 10.1038/s41467-023-35912-7

https://doi.org/10.1038/s41467-023-35912-7