X射线散射揭示了用于CO2还原的铜电催化剂动力学

2025年，荷兰的研究人员在ID02光束线上使用多尺度原位X射线散射来研究二氧化碳还原过程中氧化铜电催化剂的活化和失活。这项发表在《自然通讯》上的研究为开发更耐用的电化学二氧化碳转化材料提供了见解，这是回收工业化学废物和过渡到可再生能源的关键一步。 电催化剂在运行过程中会发生结构变化，导致效率降低。该团队采用同步广角和小角X射线散射（WAXS/SAXS）来监测氧化铜颗粒的结构演变。他们观察到催化剂的失活与纳米尺度的表面粗糙化有关。使用拉曼光谱进行的进一步分析证实了表面位点的演变，导致CO还原活性降低和氢析出增加。 这些发现证明了多尺度原位X射线散射在理解电催化剂行为方面的有效性。这项研究为设计具有改进的稳定性和CO还原选择性的电催化剂奠定了基础，这可能会彻底改变电化学二氧化碳转化领域。