從二氧化碳的電化學還原機制到選擇性碳碳鍵的生成：相關銅電極表面上之氧化還原理論模擬

我們使用密度泛函理論(DFT)計算CuO(111)，Cu4O3(202)和Cu2O(111)表面CO••CO聚合機理，以表徵氧化物衍生的Cu催化劑上CO2還原的潛在反應途徑。由於在CuO(111)和Cu4O3(202)表面上可能存在氧空位，CO可以在這些表面上以側向位向吸附。還可以在沒有氧空位的情況下發生CO在Cu2O(111)表面上的側向吸附取向。我們確定了這三個表面上CO••CO聚合化的過渡態，並確定了OCCO作為最終產物的形成。發現含有氧空位的Ov-Cu4O3(202)表面優於其他兩個表面，其中反應能障預測為0.98eV並且在熱力學上有利於OCCO形成。通過Bader電荷分析，電子局域化功能和局部態密度分析來分析吸附的OCCO的電子結構。 Ov-Cu4O3(202)上的(OC)δ+(CO)δ–的CC三鍵和電荷分離特徵被指定為Cu4O3的Cu相互作用的固有混合價性質負責穩定這種電荷分離的OCCO中間體。