ballbet贝博官网app:Nature Energy：提醒CO2RR乙烯与乙醇生成的要害中间体和活性位点

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  将二氧化碳(CO2RR)电化学复原为化学品是将间歇性可再次出产的动力储存为有价值的燃料和质料的一种很有远景的办法。特别是，乙烯和乙醇等多碳（C2+）产品的组成因其在化学和动力工业中的多功能性而极具吸引力，从基础研讨的视点来看，触及C-C键构成的进程具有很大的相关性。铜基资料是将CO2电化学复原为C2+产品的最具选择性的催化剂，很多的研讨都会集在了解C-C耦合机制上，虽然现已达成了一些一致，但这些途径对特定资料前史的依赖性没有得到证明。现已提出了几种偶联途径，标明吸附的CO (*CO)经过二聚(OC–CO)或偶联（OC–CHO或OC–COH）进程作为多碳产品的构建模块，一起在试验上也得到证明。但在随后逐步复原终究产品的进程中，调查和盯梢电位依赖性CO二聚化和中间体没有完结。在CO2RR反响中间体中，*OCHCH2被认为是乙烯和乙醇道路中最终的常见前体，虽然仍缺少试验证明，单乙二醛和乙醇醛仅在多晶铜上复原为乙醛、乙醇和乙二醇，这标明经过*OCHCH2存在仅有的乙醇选择性途径。一般来说，乙烯和乙醇构成的反响途径是依据试验和核算结果经过逻辑直觉界说的，缺少强有力的试验依据阻止了CO2RR电催化剂的合理规划，约束了该进程的全体动力功率。

  德国马普学会弗里茨-哈伯研讨所Beatriz Roldan Cuenya教授、西班牙加泰罗尼亚化学研讨所Núria López协作根据原位SERS和DFT模仿，确认了Cu外表CO2RR中乙烯和乙醇构成的要害活性位点和反响中间体。发现Cu中具有低配位数(8)的缺点可以在必定程度上完结强*CO结合，然后保持高外表CO覆盖率和随后的CO-CO二聚化。这些欠配位位点主要是经过传统途径对乙烯具有选择性，即*CO-CO或*CO-COH偶联，它们是C2+产品前体。但是，以高度紧缩和歪曲的配位环境和深s带态为特征的缺点是在更高的过电位下产生的，并安稳了OCHCH2经过结尾氧的吸附，拓荒了一条通往铜上乙醇的选择性途径。经过结合CO吸赞同C-C偶联中间体的电势依赖性演化，在此描绘了一种更新的CO2RR-to-C2+反响计划，该计划与活性位点、外表中间体和产品之间相关。从已确认的活性位点取得的见地为合理规划电催化剂供给了要害辅导，以独登时最大极限地进步每种产品的选择性。

  原位外表增强拉曼光谱（SERS）技能的使用：经过原位SERS技能，研讨人员可以在CO2电化学复原反响（CO2RR）进程中实时监测铜（Cu）催化剂外表的中间体和反响动态。这种技能的使用为了解反响机理供给了直接的试验依据。

  要害中间体的辨认：文章中辨认了乙烯和乙醇生成的要害中间体，如OC–CO(H)二聚体和OCHCH2，这些发现关于了解C2+产品的选择性构成至关重要。

  活性位点与反响途径的相关：研讨人员提醒了铜催化剂上特定活性位点（如配位不饱和的Cu位点和歪曲的Cu范畴）与特定反响途径（乙烯和乙醇的构成）之间的联系。

  该项研讨经过原位SERS技能在CO2电化学复原反响（CO2RR）进程中实时监测铜（Cu）催化剂外表的中间体和反响动态，为了解反响机理供给了直接的试验依据。进一步结合密度泛函理论（DFT）核算可以模仿和猜测在不同铜外表位点上有几率产生的吸赞同反响进程，深化了解反响机理和催化剂规划。该项作业辨认了乙烯和乙醇生成的要害中间体，如OC–CO(H)二聚体和OCHCH2，这是了解C2+产品的选择性要害点，一起提醒了铜催化剂上特定活性位点（如配位不饱和的Cu位点和歪曲的Cu范畴）与特定反响途径（乙烯和乙醇的构成）之间的联系。根据试验和核算结果，提出了一个更新的CO2RR到C2+产品的反响机理计划，这个计划将活性位点、反响中间体和产品选择性清晰联系起来。

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