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尺寸小于10 nm的膠體Cu-Ag納米晶體是集成在混合CO₂還原反應(yīng)(CO₂RR)界面中的有希望的候選者，特別是在串聯(lián)催化和選擇性多碳(C₂-C₃)產(chǎn)物體系中。

安特衛(wèi)普大學(xué)Tom Breugelmans和Daniel Choukroun等人將合成配體/銅的摩爾比從0.1變化到1.0，將銀/銅原子比從0變化到0.7，并研究了納米晶體在中性至弱堿性條件運(yùn)行的氣體循環(huán)電解槽(0.1-1.0 M KHCO₃)且≥100 mA cm^-2的電流密度下的尺寸分布、形態(tài)和反應(yīng)性的變化。

ACS Nano: 用于CO2電還原的負(fù)載亞10 nm Cu-Ag納米晶體的映射成分-選擇性關(guān)系

將亞10 nm的Cu-Ag納米晶體集成到碳基CO₂還原界面(其中載體/配體的電子特性的變化可能會導(dǎo)致HER選擇性、局部CO₂/CO平衡和疏水性的變化)可以能夠進(jìn)一步優(yōu)化NC的動態(tài)行為，以生產(chǎn)和積累多碳產(chǎn)品。

使用高分辨率電子顯微鏡和光譜學(xué)來表征亞10 nm的Cu-Ag納米二聚體和核-殼的形態(tài)，并闡明Ag覆蓋率和表面組成的趨勢。

結(jié)果表明，Cu-Ag納米晶體可以密集地分散在炭黑載體上，而無需立即去除配體或添加粘合劑，這極大地促進(jìn)了它們的應(yīng)用。

利用這種特殊的Cu-Ag/C系統(tǒng)和所采用的循環(huán)反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，在1 M KHCO₃中，施加-1.15 V電解可獲得92-140 mA cm^-2的最大C₂-C₃部分電流密度，且液體產(chǎn)物濃度超過0.05 wt％。該發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了配體和反應(yīng)界面/反應(yīng)器工程中兩個(gè)新興領(lǐng)域的重要性。

Mapping Composition-Selectivity Relationships of Supported Sub-10 nm Cu-Ag Nanocrystals for High-Rate CO₂ Electroreduction. ACS Nano, 2021. DOI:10.1021/acsnano.1c04943

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ACS Nano: 用于CO2電還原的負(fù)載亞10 nm Cu-Ag納米晶體的映射成分-選擇性關(guān)系

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