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Résumé La réduction électrolytique efficace du CO2 en produits multi-carbonés est une réaction complexe en raison des barrières énergétiques élevées pour l'activation du CO2 et le couplage C–C, qui peuvent être ajustées en concevant les centres métalliques et les environnements de coordination des catalyseurs. Ici, nous concevons des catalyseurs en atomes uniques de cuivre encapsulés sur du carbone poreux dopé à l'azote (Cu-SA/NPC) pour réduire le CO2 en produits multi-carbonés. L'acétone est identifiée comme le principal produit avec une efficacité faradique de 36,7 % et un taux de production de 336,1 μg h −1. Les calculs de la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) révèlent que la coordination du Cu avec quatre atomes de pyrrole-N est le principal site actif et réduit les énergies libres de réaction nécessaires à l'activation du CO2 et au couplage C–C. Les voies énergétiques favorables pour la production de CH3COCH3 à partir de la réduction du CO2 sont proposées et l'origine de la formation sélective d'acétone sur Cu-SA/NPC est clarifiée. Ce travail fournit un aperçu du design rationnel d'électrocatalyseurs efficaces pour réduire le CO2 en produits multi-carbonés.
Zhao et al. (Vendredi) ont étudié cette question.