设计能够选择性还原CO₂制备多碳（C₂₊）有机物的催化剂非常重要，但是目前人们对CO₂选择性制备C₂₊的原因缺乏深入理解。

有鉴于此，阿德莱德大学乔世璋、焦研等首次通过量子化学计算、人工智能聚类(Clustering)、实验验证结合，发展建立Cu催化剂中氧化的部分与电催化还原产物C₂₊选择性的关系。

主要内容

（1）

验证Cu被氧化的表面显著改善C-C偶联，通过热力学从头算验证产生氧化态有关的关键电势条件与不同金属掺杂的关系。

（2）

基于掺杂元素的物理性质，通过多重标度关系在实验法拉第效率和关键电势之间建立颠倒的火山关系（inverted-volcano relationship）。发现通过前过渡金属和后过渡金属共掺杂电催化剂能够选择性制备C₂₊产物。本文研究有助于发展和设计电催化还原CO₂制备C₂₊催化剂。

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Haobo Li, Yunling Jiang, Xinyu Li, Kenneth Davey, Yao Zheng, Yan Jiao*, and Shi-Zhang Qiao*, C₂₊ Selectivity for CO₂ Electroreduction on Oxidized Cu-Based Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c03022

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c03022