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【24h】

Cu/Cu2O Electrodes and CO2 Reduction to Formic Acid: Effects of Organic Additives on Surface Morphology and Activity

机译：Cu / Cu2O电极和二氧化碳还原成甲酸：有机添加剂对表面形态和活性的影响

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Copper/copper oxide (Cu/Cu2O) electrodes are known to display interesting electrocatalytic performances for the reduction of CO2, and thus, deserve further investigation for optimization. Here, we show that the addition of nitrogen-based organic additives greatly improves the activity of these electrodes (higher current densities, greater selectivity, and higher faradaic yields). The best effector is found to be tetramethyl cyclam. For example, electrolysis at -2.0 V versus Fc(+)/Fc in CO2-saturated DMF/H2O (99: 1, v/v) in the presence of this effector results in formic acid with almost 90% faradaic yield. SEM and XPS analysis of the electrode surface reveals that the organic additive promotes the formation of active Cu-0 nanoparticles from Cu2O during electrolysis. This simple approach provides a straightforward strategy toward the optimization of Cu/Cu2O electrodes.
机译：已知铜/铜氧化物（Cu / Cu2O）电极显示出令人感兴趣的电催化性能，可减少CO2，因此值得进一步研究以进行优化。在这里，我们表明，添加基于氮的有机添加剂可极大地改善这些电极的活性（更高的电流密度，更大的选择性和更高的法拉第产率）。发现最好的效应物是四甲基环素。例如，在存在该效应器的情况下，在-2.0 V相对于Fc（+）/ Fc在CO2饱和的DMF / H2O（99：1，v / v）中进行电解可产生几乎90％的法拉第产率的甲酸。电极表面的SEM和XPS分析表明，有机添加剂可在电解过程中促进由Cu2O形成活性Cu-0纳米颗粒。这种简单的方法为优化Cu / Cu2O电极提供了直接的策略。

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