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利用可再生電力將CO₂轉化為CO，為生產合成各種化學品和燃料的多功能中間體提供了一條可持續的途徑。然而，對于大規模經濟的CO₂轉化為CO，選擇性和活性之間存在權衡，需要精心設計高效催化劑才能達到最佳效果。

2024年7月17日，電子科技大學夏川教授和中國科學院大連化學物理研究所肖建平教授合作，在《Nature Communications》發表題為Turning copper into an efficient and stable CO evolution catalyst beyond noble metals的研究論文。

研究團隊證明，銅與孤立的銻和鈀原子共合金可以有效地活化 CO₂分子并將其轉化為CO。

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Cu₉₂Sb₅Pd₃催化劑的結構表征。

這種三金屬單原子合金催化劑(Cu₉₂Sb₅Pd₃)在?-402?mA?cm^-2下實現了 100% (±1.5%) 的出色 CO 選擇性以及在中性電解質中高達?-1?A?cm^-2的高活性，超越了許多最先進的貴金屬催化劑。

此外，它在-100 mA cm^-2的電流密度下表現出長達528h的長期穩定性，CO的法拉第效率（FE_CO）超過95%。

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Cu₉₂Sb₅Pd₃和對照樣品（Cu、Cu₉₅Sb₅和Cu₉₇Pd₃）的CO₂RR性能。

原位光譜和理論模擬為Sb/Pd添加物與Cu基之間的電荷重新分布提供了明確的證據，證明Sb和Pd單原子協同改變Cu的電子結構以產生CO并抑制析氫。此外，協同相互作用增強了催化劑的整體穩定性。

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Cu₉₂Sb₅Pd₃上電化學CO₂到CO轉化的機理研究。

這些結果表明，Sb/Pd摻雜的Cu可以在溫和的條件下穩定地進行高效的CO₂電解，挑戰貴金屬在大規模CO₂轉化為CO中的壟斷地位。

文獻信息：Xue, J., Dong, X., Liu, C. et al. Turning copper into an efficient and stable CO evolution catalyst beyond noble metals. Nat Commun 15, 5998 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50436-4

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