基於Cu的催化劑在電化學CO2還原反應中表現優異的C2+選擇性，但是目前人們對Cu催化劑的選擇性以及催化劑前驅體對催化劑的影響並不清楚。
有鑑於此，阿卜杜拉國王科技大學(KAUST) Xu Lu、Jun Yin、韓宇(Yu Han)等通過原位XRD和原位Raman光譜表徵，研究CO2還原反應過程中Cu催化劑的結構和組分變化。
要點1.研究結果說明，分別由三種不同前驅體合成的Cu催化劑除了反應動力學的區別，都完全還原為粒徑相似（~11 nm）的Cu(0)，而且在CO2電化學還原反應過程中沒有Cu的氧化物種參與。
要點2.Cu(OH)2或者Cu2(OH)2CO3前驅體轉化生成的Cu催化劑具有較高的拉伸應力（0.43 %-0.55 %），但是由CuO前驅體轉化的Cu催化劑並沒有明顯的應力。理論計算結果顯示，Cu晶格產生的拉伸應力能夠促進CO2RR，理論計算結果與實驗結果相符。
前驅體衍生化Cu催化劑具有優異CO2RR性能是因為小晶粒和晶格應力共同的作用，本文研究結果在不同的Cu前驅體、晶格應力、催化反應性能之間建立關係，展示了原位表徵技術對於研究電化學反應的重要作用。
Lei, Q., Huang, L., Yin, J. et al. Structural evolution and strain generation of derived-Cu catalysts during CO2 electroreduction. Nat Commun 13, 4857 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-32601-9
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32601-9
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