X 射線散射揭示了用於 CO2 還原的銅電催化劑動力學

2025 年，荷蘭的研究人員在 ID02 光束線上使用多尺度原位 X 射線散射來研究二氧化碳還原過程中氧化銅電催化劑的活化和失活。這項發表在《自然通訊》上的研究為開發更耐用的電化學二氧化碳轉化材料提供了見解，這是回收工業化學廢物和過渡到可再生能源的關鍵一步。 電催化劑在運行過程中會發生結構變化，導致效率降低。該團隊採用同步廣角和小角 X 射線散射（WAXS/SAXS）來監測氧化銅顆粒的結構演變。他們觀察到催化劑的失活與納米尺度的表面粗糙化有關。使用拉曼光譜進行的進一步分析證實了表面位點的演變，導致 CO 還原活性降低和氫析出增加。 這些發現證明了多尺度原位 X 射線散射在理解電催化劑行為方面的有效性。這項研究為設計具有改進的穩定性和 CO 還原選擇性的電催化劑奠定了基礎，這可能會徹底改變電化學二氧化碳轉化領域。