Ativação Eletroquímica do CO2 através de Transformações de Ordenação Atômica de Nanopartículas AuCu

O controle preciso das configurações elementares dentro de nanopartículas multimetálicas (NPs) poderia permitir o acesso a nanomateriais funcionais com benefícios significativos de desempenho. Isso pode ser alcançado até o nível atômico pela transformação de desordem para ordem de NPs individuais. Aqui, ao controlar sistematicamente o grau de ordenação, mostramos que a transformação de ordenação atômica, aplicada a NPs AuCu, as ativa para atuar como eletrocatalisadores seletivos para a redução de CO2. Em contraste com a NP de liga desordenada, que é cataliticamente ativa para a evolução de hidrogênio, NPs AuCu ordenadas converteram CO2 seletivamente em CO com uma eficiência faradaica atingindo 80%. A formação de CO pôde ser alcançada com uma redução na sobrepotencial de aproximadamente 200 mV, e a taxa de giro catalítico foi aumentada em 3,2 vezes. Em comparação com aquelas obtidas com um catalisador de ouro puro, as atividades específicas em massa também puderam ser melhoradas. Investigações estruturais em nível atômico revelaram que três camadas atômicas de ouro sobre o núcleo intermetálico são suficientes para um comportamento catalítico aprimorado, o que é ainda apoiado por análises DFT.