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銅（Cu）基催化劑因其電催化還原CO₂生成多種產(chǎn)物的能力而受到廣泛關(guān)注，其中Cu的表面改性已成為調(diào)整催化性能的有趣方法?；诖?，廈門大學(xué)汪騁教授（通訊作者）等人報(bào)道使用鋯（Zr）-基金屬有機(jī)層（metal-organic layers, MOLs）作為Cu表面的添加劑，與未處理的多晶銅箔相比，CH₄的法拉第效率提高了兩倍。

廈大汪騁Nano Research：金屬有機(jī)層在電催化CO2還原中誘導(dǎo)Cu表面的原位納米結(jié)構(gòu)

在文中，作者合成了兩種Zr-MOLs，分別是Zr-BTB-MOL和Zr-TPY-MOL。這兩種Zr-MOLs具有相同的二級結(jié)構(gòu)單元（SBU），即[Zr₆(μ₃-O)₄(μ₃-OH)₄(HCO₂)₆]。為了排除在電解中封端甲酸酯基團(tuán)的影響，通過在90 °C下在1 M HCl中攪拌合成了用水和羥基取代封端甲酸酯的Zr-BTB-MOLOH。為了進(jìn)一步探索Zr₆ SBU的功能，作者序合成了Zr₆-HCOOH簇和Zr₆-BzOH簇。

此外，作者通過掃描電子顯微鏡（SEM）、掠入射X射線衍射（GIXRD）和線性掃描伏安法（LSV）測量相結(jié)合的方法，發(fā)現(xiàn)MOLs在電解過程中可在幾秒鐘內(nèi)誘導(dǎo)Cu箔表面的原位納米結(jié)構(gòu)，而這些表面變化是產(chǎn)品選擇性變化的原因。

對照實(shí)驗(yàn)表明，MOL中Zr簇上帶負(fù)電的μ₃-O^–可能與CO覆蓋的Cu表面相互作用并誘導(dǎo)粗化和納米結(jié)構(gòu)化。該工作揭示了添加劑在Cu上的潛在作用，以誘導(dǎo)調(diào)節(jié)催化活性和選擇性的表面納米結(jié)構(gòu)。

Metal-organic layers induce in situ nano-structuring of Cu surface in electrocatalytic CO₂ reduction. Nano Research, 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-4461-9.

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