將溫室氣體CO₂電化學還原為增值燃料和化學品為解決能源危機和環境變化問題提供了一條有希望的途徑。然而，對C₂產物的選擇性和競爭性析氫反應（HER）是CO₂還原反應（CO₂RR）面臨的主要挑戰。

基于此，濟南大學王海青講師和山東第一醫科大學Dejin Zang（共同通訊作者）等人報道了一種界面增強策略，通過在銅泡沫表面上沉積薄層氮摻雜石墨烯（N-G）來選擇性地促進 CO2RR 中的乙醇途徑，即Cu-N-G。

與純Cu和Cu@石墨烯（Cu-G）無法檢測到的乙醇選擇性相比，Cu-N-G在-0.8 V vs. RHE時的總法拉第效率（FE）將乙醇選擇性提高到33.1%。實驗和密度泛函理論（DFT）結果證實，互連石墨烯涂層不僅可以作為快速電荷傳輸通道，而且還可以為傳質提供有限的納米空間。

其中，N摻雜不僅可以觸發N-G中的N與CO₂分子之間的內在相互作用，從而豐富反應物的局部濃度，而且還可以促進Cu的平均價態用于C-C耦合途徑。Cu-N-G界面的限制效應不僅可以提供高吸附氫（H_ad）覆蓋率，還可以穩定關鍵的?HCCHOH中間體朝向乙醇途徑。該工作所提供的界面增強策略有望激發Cu基CO₂RR電催化劑的設計，以實現多碳產物。

Confined interface engineering of self-supported Cu@N-doped graphene for electrocatalytic CO₂ reduction with enhanced selectivity towards ethanol. Nano Research, 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-4698-3.

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4698-3.