전기 촉매 에틸렌 생산을 위한 삼원 Cu–Au/Ag 나노프레임의 조성 및 구조 설계를 통한 선형 스케일링 관계의 단절

이산화탄소의 전기촉매 변환을 통해 고부가가치 다탄소 (C2+) 화학 원료를 생산하는 것은 화학 산업을 화석 자원 의존에서 해방하고 궁극적으로 인위적인 탄소 순환을 종료할 수 있는 유망한 경로를 제공합니다. 그러나 고성능 촉매의 부족으로 인해 심각한 제약을 받고 있습니다. 중간 결합의 선형 스케일링 관계를 깨고 CO2 환원 반응의 동역학 장벽을 최소화하기 위해, 삼원 Cu-Au/Ag 나노프레임이 제조되어 CO 생성과 C-C 결합의 기능을 분리하였습니다. 여기서 전자는 합금된 Ag/Au 기판에 의해 촉진되고 후자는 고도로 변형되고 긍정적으로 전하된 Cu 도메인에 의해 촉진됩니다. 따라서 H-cell과 플로우 셀에서 C2H4 생산은 각각 69±5% 및 77±2%의 높은 파라딕 효율성과 함께 좋은 전기 촉매 안정성 및 물질 내구성을 보였습니다. 인-시투 IR 및 DFT 계산에 따르면 C2H4 생성을 위한 두 가지 경쟁 경로가 드러났으며, 그 중 직접 CO 이량체화는 에너지적으로 선호됩니다.