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在現有電催化劑產率較低的情況下，通過同時進行的CO₂還原反應（CO₂RR）和高效、高附加值的有機氧化反應，在陰極和陽極上電合成單一化學品是一種很有前途的途徑。

基于此，天津理工大學魯統部教授等人首次報道了一種分層雙功能CuSn合金電催化劑，通過同時進行陰極CO₂RR和陽極甲醇氧化反應（MOR）高效生產單一甲酸鹽，實現了創紀錄的高甲酸鹽產率3313 μmol h^-1 cm^-2。

天津理工魯統部Nano Energy：首次報道！在CuSn合金上CO2還原與CH3OH氧化耦合高效電合成甲酸酯

在文中，作者首次設計了一種具有獨特層次結構的CuSn合金雙功能電催化劑，可同時實現CO₂還原和CH₃OH氧化生成甲酸鹽。得益于在Cu泡沫上原位生長的CuSn合金納米線的分級結構，CuSn合金電催化劑可用作CO₂RR與MOR耦合的陰極和陽極，以提供超過100 mA cm^-2的高電流密度和甲酸鹽法拉第效率（FE）接近100%。

此外，將CO₂RR與MOR耦合生產甲酸鹽只需要2.61 kWh kg_formate^-1的電力輸入，而將CO₂RR與常規OER耦合所需的電力輸入為4.46 kWh kg_formate^-1。

通過operando拉曼光譜和密度泛函理論（DFT）計算結果表明，CuSn合金可以優化關鍵中間體*OCHO在CO₂RR中的吸附，并有助于顯著提高甲酸鹽的產量。該工作為簡單地使用單一雙功能電催化劑高效、低成本地工業電合成甲酸鹽提供了一種有吸引力的策略。

Coupling CO₂ Reduction with CH₃OH Oxidation for Efficient Electrosynthesis of Formate on Hierarchical Bifunctional CuSn Alloy. Nano Energy, 2022, DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107277.

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