Interfaces Atómicas de Cu0 y Cux+ Promueven la Conversión de CO2 a C2H5OH con Alta Selectividad a Bajo Potencial

Resumen La mezcla de estados de carga de los catalizadores de cobre metálico puede llevar a una reactividad y selectividad mucho mejor hacia productos multicadena para la reducción de CO2. Aquí, se propone un modelo de electrocatalizador compuesto por clústeres de cobre soportados en nitruro de carbono grafítico (g‐C3N4); los átomos de Cu que conectan con g‐C3N4 pueden ser oxidados a Cux+ debido a una transferencia de carga sustancial de los átomos de Cu a los átomos de N, mientras que otros permanecen como Cu0. Se revela que CO2 puede ser capturado y reducido a *CO en el sitio Cu t0, gracias a su estado de oxidación cero. Más importante aún, la reacción de acoplamiento C–C de dos especies *CHO en la interfaz atómica Cu t0 –Cu b x+ puede ocurrir con una barrera cinética bastante baja de 0.57 eV, lo que lleva a la formación del producto final C2, a saber, C2H5OH. Durante todo el proceso, el potencial limitante es solo 0.68 V. Estos hallazgos pueden abrir una nueva vía para la reducción de CO2 en combustibles y productos químicos de alto valor.