Cependant, l'inévitable réaction secondaire de dégagement d'hydrogène et la facile réaction d'auto-réduction de l'oxyde de cuivre sous les potentiels négatifs diminuent l'activité catalytique et la sélectivité du CO₂ FR. Actuellement, nous concevons une phase stable avec à la fois une résistance à l'auto-réduction électrochimique et un taux élevé de CO₂ L'activité RR est un défi.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Chuanxin He de l'Université de Shenzhen, en Chine, a cherché à utiliser pleinement l'effet de confinement et l'effet porteur des substrats poreux de nanofibres de carbone sur les nanoparticules métalliques, améliorant ainsi considérablement l'exposition des sites actifs Cu/Cux O hétérojonctions à l'interface de la réaction catalytique.

Le catalyseur pourrait maintenir la stabilité structurelle des oxydes de cuivre sous une densité de courant de 400 mA cm ^‒2 et obtenez un excellent bilan CO₂ Performance RR par rapport à l'éthanol avec une efficacité faradique pouvant atteindre 70,7 % et une activité massique de 8,4 A mg ^‒1 .

Dans cette recherche, des nanoparticules de cuivre hautement dispersées au sein de nanofibres de carbone ont d'abord été préparées par électrofilage, puis par l'O₂. -un traitement au plasma a été introduit pour créer simultanément Cu/Cu_x O hétérostructure et mésopores ouverts dans ces nanofibres de carbone.

Plus précisément, les mésopores d'ouverture dans les nanofibres de carbone peuvent exposer complètement le Cu/Cu_x Sites O à l'interface triphasée par rapport aux nanofibres de carbone non traitées, conduisant à une activité catalytique élevée et stable avec une faible quantité de charge en métal.

Combiné aux caractérisations physiques et aux caractérisations spectrales in situ telles que l'analyse par spectroscopie infrarouge et Raman, un état stabilisé dynamique de Cu_x O et les signaux clés de la liaison *CO et C-C sont observés pendant le CO₂ Processus RR. De plus, les calculs DFT montrent que la présence de Cu_x O favorise le débordement de *CO intermédiaire vers le Cu/Cu_x Interface O, qui peut diminuer la barrière énergétique de couplage C – C pour former C₂ H₅ OH pendant le CO₂ Processus RR.

Le substrat carboné peut améliorer le transport des électrons et agir comme donneur d'électrons pour neutraliser la réduction de Cu_x O sous un potentiel négatif, ce qui contribue à la stabilité de Cu/Cu_x O hétérostructure et maintient une stabilité de 213 h à des densités de courant élevées. Les résultats ont été publiés dans le Chinese Journal of Catalysis. .