p Usando energia elétrica intermitente para converter CO excessivo ₂ em produtos C2, como etileno e etanol, é uma estratégia eficaz para mitigar o efeito estufa. O cobre (Cu) é o único catalisador de metal único que pode converter CO eletroquimicamente ₂ em produtos C2, embora com seletividade indesejável do produto C2. Portanto, melhorando a eficiência de conversão de catalisadores à base de Cu para reduzir CO ₂ para produtos C2 atraiu grande atenção. p Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Min Liu da Central South University, China, projetou um eletrocatalisador bimetálico Cu-Pd com uma interface CuPd (100) que pode diminuir a barreira de energia da geração do produto C2. O eletrocatalisador foi obtido através de um método de crescimento in-situ baseado em redução térmica para fornecer nanopartículas de Pd como sementes nucleadas. Os resultados foram publicados em Jornal Chinês de Catálise .

p Geralmente, existem dois fatores limitantes para alcançar a eletrorredução de CO ₂ para produtos C2, a saber, a quantidade de intermediário CO * (* indica que o intermediário é adsorvido na superfície do catalisador) e a etapa de acoplamento C-C (geralmente dois acoplamentos CO *). Para catalisadores de Cu, a barreira de energia da etapa de acoplamento C-C é relativamente baixa. Contudo, o CO ₂ adsorção e CO ₂ * capacidade de hidrogenação do Cu são desfavoráveis, resultando em uma quantidade insuficiente de CO * envolvida na etapa de acoplamento C-C subsequente. Paládio (Pd) é um catalisador eficiente que exibiu forte CO ₂ adsorção e cinética de reação ultrarrápida para formação de CO *. Contudo, O envenenamento por CO * na superfície do Pd o torna inadequado para a geração de produtos C2. Para aproveitar ao máximo as vantagens de Cu (barreira de baixa energia do acoplamento C-C) e Pd (cinética ultrarrápida para formação de CO *), a montagem de um catalisador bimetálico de CuPd foi considerada como um método potencial para otimizar a eficiência da formação do produto C2.

p O cálculo da teoria funcional da densidade (DFT) mostra que a interface CuPd (100) aumentou a adsorção de CO ₂ e reduziu a barreira de energia do CO ₂ * etapa de hidrogenação; portanto, CO * suficiente participou da reação de acoplamento C-C. Além disso, a barreira de energia da etapa de determinação de taxa para geração de produto C2 na interface CuPd (100) é de 0,61 eV, que é menor do que na superfície de Cu (100) (0,72 eV).

p Em seguida, o catalisador de interface CuPd (100) alvo foi preparado por um método químico úmido simples e comprovado por diferentes métodos de caracterização. A dessorção programada de temperatura e os resultados do experimento do sensor de gás provaram o aumento do CO ₂ adsorção e CO ₂ * capacidade de hidrogenação na interface CuPd (100), respectivamente. Como resultado, o catalisador de interface CuPd (100) exibiu uma eficiência C2 Faradaica de 50,3%, que foi 2,1 vezes maior do que o catalisador de Cu (23,6%) a -1,4 V _RHE em KHCO 0,1 M ₃ . Este trabalho fornece uma referência para o projeto racional de eletrocatalisador à base de Cu para CO. ₂ eletrredução ajustando a barreira de energia de reação intermediária.