關(guan)于超臨界CO2氧化(hua)金(jin)屬銅及CO2電(dian)還原非(fei)晶納米金(jin)屬催(cui)化(hua)劑反應(ying)釜(fu)，納小型連接(jie)器接(jie)插件真空(kong)電(dian)鍍技(ji)術，由可視電(dian)極(ji)高壓反應(ying)釜(fu)，二氧化(hua)碳液化(hua)系(xi)統，產品收集系(xi)統組成(cheng)。

非晶(jing)態（長程無(wu)(wu)序結構）納米金屬催(cui)化(hua)劑因(yin)其(qi)表現出吸引人的(de)物理和(he)催(cui)化(hua)特性而(er)(er)受到廣泛的(de)關注(zhu)。與晶(jing)體材料相比，非晶(jing)態結構具有(you)不同的(de)原子(zi)排列和(he)豐富(fu)的(de)低配位原子(zi)，可(ke)以(yi)(yi)降(jiang)低反(fan)應(ying)(ying)的(de)能壘，增(zeng)強中間體的(de)吸附(fu)，并(bing)且(qie)可(ke)以(yi)(yi)打破固有(you)的(de)線性比例(li)關系(xi)。然而(er)(er)，傳統的(de)非晶(jing)態金屬制(zhi)備(bei)方法(fa)（復合(he)爆炸焊接、機(ji)械合(he)金化(hua)和(he)電弧熔煉純金屬等）往(wang)(wang)往(wang)(wang)涉及(ji)高(gao)溫，從而(er)(er)導(dao)致金屬顆粒(li)粒(li)徑變大，缺陷減(jian)少，大大降(jiang)低了反(fan)應(ying)(ying)的(de)活性位點。近年(nian)來，一些(xie)非晶(jing)態金屬催(cui)化(hua)劑已(yi)經可(ke)以(yi)(yi)通過(guo)一步(bu)合(he)成(cheng)法(fa)制(zhi)備(bei)。然而(er)(er)這(zhe)些(xie)制(zhi)備(bei)方法(fa)往(wang)(wang)往(wang)(wang)涉及(ji)到過(guo)快或過(guo)慢(man)的(de)反(fan)應(ying)(ying)速率，導(dao)致無(wu)(wu)法(fa)精(jing)確控制(zhi)成(cheng)核(he)和(he)生長。

非(fei)(fei)(fei)晶(jing)納米金屬催化(hua)(hua)劑通常表(biao)現(xian)出(chu)較高(gao)的(de)催化(hua)(hua)性能，并且可以打(da)破本征線(xian)性比例關系。然(ran)而(er)，精確控(kong)制(zhi)合(he)成(cheng)具有(you)特(te)定尺(chi)(chi)(chi)寸和形態的(de)非(fei)(fei)(fei)晶(jing)納米金屬催化(hua)(hua)劑， Cu(0) 可以被(bei)超(chao)(chao)臨界 CO2 氧化(hua)(hua)成(cheng)非(fei)(fei)(fei)晶(jing) CuxO 物種(zhong)。通過超(chao)(chao)臨界 CO2 處理和電還原(yuan)，來制(zhi)備具有(you)非(fei)(fei)(fei)晶(jing)殼(ke)層(ceng)(ceng)(ceng) Cu 納米粒(li)子的(de)方(fang)法(fa)(fa)。該方(fang)法(fa)(fa)的(de)獨特(te)之處在于，可以很容易(yi)地(di)控(kong)制(zhi)具有(you)非(fei)(fei)(fei)晶(jing)殼(ke)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)顆(ke)粒(li)尺(chi)(chi)(chi)寸。這(zhe)是因為它們(men)的(de)尺(chi)(chi)(chi)寸取決于原(yuan)始晶(jing)體銅納米顆(ke)粒(li)的(de)尺(chi)(chi)(chi)寸。此(ci)外，非(fei)(fei)(fei)晶(jing)殼(ke)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)厚度可以通過 CO2 壓力和/或處理時間來控(kong)制(zhi)。所獲得的(de)非(fei)(fei)(fei)晶(jing)銅殼(ke)層(ceng)(ceng)(ceng)表(biao)現(xian)出(chu)高(gao)的(de)C2+產物選(xuan)擇性，法(fa)(fa)拉第效率為84%，電流密度為320 mA cm-2。此(ci)外，C2+含氧化(hua)(hua)合(he)物的(de)FE最高(gao)可達65.3%，這(zhe)遠優(you)于結晶(jing)Cu催化(hua)(hua)劑。

通過超(chao)臨界(jie)CO2氧(yang)化和電(dian)還原相結合的(de)方法(fa)制(zhi)備了具有非晶態Cu殼的(de)納米顆(ke)粒催化劑。

非晶態Cu殼(ke)可(ke)以顯著(zhu)提高C2+含氧(yang)化(hua)(hua)合物的活性和選擇性，在320 mA cm-2的電流密度下(xia)，C2+含氧(yang)化(hua)(hua)合物的FE為65.3%，這(zhe)與結晶Cu的催化(hua)(hua)效果(guo)明(ming)顯不同(tong) 。

過超(chao)臨界CO2和電還(huan)原(yuan)組(zu)合方(fang)(fang)法制備(bei)出(chu)具有非(fei)晶(jing)態層的Cu納(na)米顆粒(li)。該方(fang)(fang)法的獨特之處在于可以很容易地控(kong)制非(fei)晶(jing)態殼的尺(chi)(chi)寸，因(yin)為它們的尺(chi)(chi)寸取(qu)決于原(yuan)始晶(jing)體納(na)米顆粒(li)的尺(chi)(chi)寸。非(fei)晶(jing)態Cu催化(hua)劑在CO2RR電催化(hua)反應中對C2+產物表(biao)現出(chu)高(gao)選擇性。通(tong)用的非(fei)晶(jing)態金屬(shu)催化(hua)劑制備(bei)策略(lve)，同時也為一系列能(neng)源應用開發(fa)高(gao)效電催化(hua)劑提(ti)供新(xin)的方(fang)(fang)向。

超臨界 (SC) CO2 已(yi)被用(yong)(yong)于(yu)控制特殊材料(liao)的(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)。通過(guo)(guo)(guo)調節 CO2 壓力可(ke)(ke)以很好地(di)調節材料(liao)的(de)(de)(de)性(xing)能，并(bing)(bing)且可(ke)(ke)以通過(guo)(guo)(guo)減壓輕松(song)去(qu)除 CO2。例如，研(yan)究人員(yuan)可(ke)(ke)以使用(yong)(yong) SC CO2 策略，將(jiang)薄石墨烯層從塊狀材料(liao)中剝離；這(zhe)是因(yin)為(wei)(wei) CO2 可(ke)(ke)以插入塊狀二維材料(liao)的(de)(de)(de)層間(jian)。此外，研(yan)究人員(yuan)也已(yi)使用(yong)(yong) SC CO2 制造了(le)非(fei)(fei)晶(jing) MoO3、WO3@x 和(he)(he)(he)(he) VS2 納米(mi)(mi)片。然而，基于(yu)SC CO2，精確控制合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)具(ju)有(you)(you)所需尺寸和(he)(he)(he)(he)形態的(de)(de)(de)非(fei)(fei)晶(jing)納米(mi)(mi)金屬催化(hua)劑，目(mu)前仍是一(yi)個(ge)挑戰。采用(yong)(yong)SC CO2處(chu)理和(he)(he)(he)(he)電還原(yuan)相結合(he)的(de)(de)(de)方法，成(cheng)(cheng)(cheng)功制備(bei)了(le)具(ju)有(you)(you)非(fei)(fei)晶(jing)Cu殼層和(he)(he)(he)(he)晶(jing)核的(de)(de)(de)納米(mi)(mi)粒子(zi)。由實(shi)驗結果和(he)(he)(he)(he)機器學習(xi)結果可(ke)(ke)知(zhi)，Cu在(zai)(zai)SC CO2條(tiao)件下首(shou)先被氧(yang)化(hua)為(wei)(wei)非(fei)(fei)晶(jing)CuxO物種。然后，再通過(guo)(guo)(guo)電還原(yuan)產生非(fei)(fei)晶(jing)銅。所獲得的(de)(de)(de)非(fei)(fei)晶(jing)Cu催化(hua)劑，顯著提高(gao)(gao)(gao)了(le)C2+含氧(yang)化(hua)合(he)物的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)和(he)(he)(he)(he)選擇性(xing)，在(zai)(zai)320 mA cm-2的(de)(de)(de)電流密(mi)度下，C2+含氧(yang)化(hua)合(he)物的(de)(de)(de)FE為(wei)(wei)65.3%。根據原(yuan)位 SERS 和(he)(he)(he)(he) DFT 計(ji)算可(ke)(ke)知(zhi)，非(fei)(fei)晶(jing) Cu 具(ju)有(you)(you)電還原(yuan) CO2 為(wei)(wei) CO 的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)活(huo)性(xing)，以及高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)*CO 中間(jian)體(ti)表(biao)面覆蓋(gai)率。這(zhe)是高(gao)(gao)(gao)效生產 C2+ 含氧(yang)化(hua)合(he)物的(de)(de)(de)主要因(yin)素。作(zuo)者認為(wei)(wei)SC CO2氧(yang)化(hua)金屬制備(bei)非(fei)(fei)晶(jing)金屬催化(hua)劑的(de)(de)(de)策略，也可(ke)(ke)用(yong)(yong)于(yu)制備(bei)其他一(yi)些(xie)非(fei)(fei)晶(jing)催化(hua)劑，并(bing)(bing)用(yong)(yong)于(yu)高(gao)(gao)(gao)效轉化(hua)CO2。