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納米限制為促進電催化C-C耦合提供了一種有前景的解決方案，通過改變擴散動力學以確保用于碳二聚的C₁中間體的高局部濃度。

基于此，中國科學技術大學曾杰團隊在有限元方法模擬結果的指導下，通過Ostwald熟化合成了一系列具有可調殼數的Cu₂O空心多殼結構(HoMS)。

研究人員預計通過增加HoMSs的殼數，可能會顯著延緩擴散動力學，進而延長C1中間體的保留時間，增加進一步二聚成C2產物的可能性。

實驗結果表明，隨著殼數的增加，更多的C1中間體集中在空腔內，大大提高了對C2產物C-C耦合的概率。而當動力學常數、平衡常數和擴散系數等模擬參數發生改變時，隨殼數的變化，C2/C1比值趨勢保持不變。

當應用于CO₂電還原(CO₂RR)時，原位形成的Cu-HoMS顯示出殼數與C₂₊產物選擇性之間的正相關，在中性電解質中513.7±0.7 mA cm^-2的轉化率下達到最大C₂₊法拉第效率77.0±0.3%。

機理研究闡明了HoMS的限制效應，即Cu殼的疊加導致腔內局部CO吸附物的更高覆蓋率，以增強二聚化。綜上，這項工作為高效C-C偶聯催化劑的精細設計提供了寶貴的見解。

Nanoconfinement Engineering over Hollow Multi-Shell Structured Copper towards Efficient Electrocatalytical C-C Coupling. Angewandte Chemie International Edition, 2021. DOI:10.1002/anie.202113498

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中科大曾杰Angew.: 納米受限工程促進HoMSs電催化C-C耦合

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