재구성된 Cu2O 미세입자에서 CO2-메탄 전기합성을 위한 결정면은 주요 요소가 아니다

요약 제어 가능한 결정면과 상대적으로 높은 안정성을 가진 Cu2O 미세입자는 전기촉매 CO2 환원 반응(CO2 RR)의 메커니즘을 이해하는 좋은 플랫폼으로 인식되고 있다. 여기서 우리는 사전 재구성된 Cu2O 미세입자의 초기 결정면보다 메탄 생성의 선택성을 결정하는 데 있어 제자리에서 생성된 Cu2O/Cu 인터페이스가 주요 역할을 한다는 것을 보여준다. 실험 결과는 메탄 발전이 유사한 타펠 기울기와 장기 안정성을 가진 세 가지 다른 결정면에서 지배적임을 나타낸다. 밀도 함수 이론(DFT) 계산은 초기 Cu2O 결정면에 관계없이 Cu2O/Cu 인터페이스에서 *CO가 유사한 다리 구성을 통해 프로톤화된다는 것을 추가로 밝힌다. 재구성된 Cu2O 결정면에서 *CHO의 깁스 자유 에너지 변화(ΔG)는 *OCCOH보다 더 부정적이며, 이는 모든 Cu2O 결정면에서 메탄 생성이 에틸렌 생성보다 더 유리함을 나타낸다.