Journal of Colloid and Interface Science发表我课题组通过调控金属(铜/铟)氧化物晶界和界面相互作用促进高效电催化CO₂还原制合成气最新成果

   近日，Journal of Colloid and Interface Science（影响因子：IF=9.90）发表我课题组在CO₂电催化领域最新成果。论文题目为“Grain boundary and interface interaction of metal (copper/indium) oxides to boost efficient electrocatalytic carbon dioxide reduction into syngas”。在这项工作中，通过模板辅助共沉淀法制备了一系列在非晶In₂O₃和立方Cu₂O之间具有丰富晶界的核壳金属（铜/铟）氧化物。Cu₂O和In₂O₃相在双金属氧化物中独立存在，不形成任何合金氧化相，因此在双金属化合物中可以保持其晶体结构和化学性质。在CO₂RR过程中，Cu₂O和In₂O₃将完全还原为金属Cu和In，相对于可逆氢电极（RHE），衍生的铜/铟在−0.77 V时具有产CO的最大FE。特别地实现了在流动式MEA反应器中，2.6V下FE_CO% >80%，并且在所有施加的电势下合成气的总FE接近100%。此外，通过改变MEA中施加的电压可将H₂/CO比率在1/1~1/4之间任意调节。因此，本研究通过在双金属氧化物中形成丰富的晶界来调节H₂/CO比例，为促进电催化CO2RR转化提供了一种新的思考策略。

图1.（a），（d）分别为Cu₂O和Cu_0.67In₁的SEM图；（b），（c）和（e），（f）分别为Cu₂O、In₂O₃和Cu_0.67In₁的TEM图；（g） Cu_0.67In₁催化剂的HR-TEM图；（h），（i）Cu0.67In1催化剂的EDS元素映射图（红色表示Cu，浅蓝色表示In）。 

图2.(a) MEA反应器, (b) MEA反应器中Cu0.67In1催化剂的线性扫描伏安曲线,  (c) Cu0.67In1催化剂在不同电池电压下的相应电流密度, (d) MEA反应器中的Cu0.67In1催化剂的产物的FE。

论文第一作者为博士生何瑞楠，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.12.127