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中科大吳宇恩團隊，最新ACS Nano！

第一作者：Jia Song

通訊作者：吳宇恩，張助華，高勇

通訊單位：中國科學技術大學，南京航空航天大學，西安工業大學

論文速覽

本研究旨在優化電化學CO₂轉化為多碳(C₂₊)產物的CO中間體(*CO)的覆蓋率以提高C₂₊產物的選擇性。研究者設計了一種具有原子分散鎳(Ni)為核心和銅(Cu)納米粒子為外殼的雙層空心球形納米反應器，顯著提升了C₂₊化合物的催化活性和選擇性。

在該構型中，內層活性Ni位點產生的CO在腔體內積累后溢出到外層鄰近的Cu位點，增強了CO在腔體內的二聚化。該設置實現了C₂₊產物生產的持續法拉第效率為74.4%，部分電流密度達到337.4 mA cm^?2。

原位拉曼光譜和有限元方法(FEM)模擬表明，設計的局部CO發生器可以有效增加局部CO濃度并限制CO析出，最終促進C?C耦合。這種分層有序的建筑設計為實現電化學CO₂還原中高度選擇性的C₂₊化合物生產提供了一個有希望的解決方案。

圖文導讀

圖1：Ni-SA@Cu-NP的合成與表征。

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圖2：Ni-SA@Cu-NP及對照材料的結構表征與分析。

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圖3：Ni-SA@Cu-NP和對照材料的CO₂RR性能。

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圖4：原位拉曼光譜和CO濃度模擬。

總結展望

綜上所述，該工作開發了一種內層為Ni單原子、外層為Cu納米顆粒的分級雙空心球形納米反應器，以增強CO₂RR中C₂₊的選擇性。

CO生成核心的構建對于限制關鍵中間體*CO物種的空間分布非常有效，從而提高了C₂₊的轉化率。這項工作提供了一種新興的本地CO發生器設計模型，同時提高了CO₂RR對C₂₊產物的選擇性和產率。

文獻信息

標題：Local CO Generator Enabled by a CO-Producing Core for Kinetically Enhancing Electrochemical CO₂ Reduction to Multicarbon Products

期刊：ACS Nano

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