由可再生能源（太陽能、風能等）產生的電力驅動二氧化碳（CO2）的電催化還原反應制備碳基化學品是具有前景的技術之一。Sn、Cu地球蘊藏豐富，Sn/Cu基催化劑具有高選擇性，可在水溶液中將CO2電催化還原成CO。然而，CO2在水中的溶解度低導致CO2在反應中質量傳遞受到限制，從而降低催化效率。

成果一覽

近日，瑞士聯邦材料科學技術實驗室的Wang Jing和Ju Wenbo報道了基于Sn/Cu涂覆的電紡聚偏二氟乙烯納米纖維制備的獨立式氣體擴散電極。采用氣態CO2作為反應物突破CO2在水中溶解度的瓶頸，提升了質量傳遞的效率，從而提高催化活性。產物CO的電流密度高于100 mA cm-2，同時保持法拉第效率高于80％。

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圖文導讀

圖1 Sn/Cu-PVDF 電極形貌結構表征

圖2 Sn/Cu-PVDF精細結構及電性能

圖3 Sn/Cu-PVDF電極示意圖

圖4 電化學性能表征

圖5 不同催化劑電化學性能對比

本文制備出Sn/Cu納米纖維電極，用于將氣態CO2催化還原成CO。通過精確控制Sn的覆蓋率，從而實現選擇性催化還原CO2。對于Sn/Cu-PVDF電極，在電勢≤-0.9V時獲得的CO的FE高于80％，并且Sn/Cu電極首次實現CO部分電流密度> 100mA cm-2。

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即使在135小時的反應后，CO選擇性仍保持在- 80％以上。研究證明，Sn/Cu納米纖維電極的高滲透性對于維持高CO2轉化率和抑制競爭性氫析出反應至關重要。

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文獻信息

Electrocatalytic Reduction of Gaseous CO2 to CO on Sn/Cu-Nanofber-Based Gas Diffusion Electrodes

(Advanced Energy Materials，2019，DOI: 10.1002/aenm.201901514)

原文鏈接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201901514