粒子束交叉应用实验室参与的纳米催化剂研究工作发表在《Nature Catalysis》
2018年6月11日，中国科学技术大学仿生与纳米化学实验室俞书宏课题组、多伦多大学Sargent教授课题组、以及中国科学技术大学粒子束交叉
应用实验室叶邦角课题组，以“Steering post-C–C coupling selectivity enables high efficiency electroreduction of carbon dioxide to multi-carbon alcohols”为题的研究论文发表在最新一期的《自然-催化》期刊上（Nature Catalysis 2018, 1, 421-428）。这个研究工作在电催化二氧化碳（CO2）制备多碳醇燃料方面取得突破性进展。研究者首次提出在CO2的电还原过程中，通过调控碳-碳偶联“后反应”步骤，抑代实制烯烃产生实现高效多碳醇转换，为高能量密度液体醇燃料(发动机燃料)的选择性制备提供了设计思路。
在此文中，粒子束交叉应用实验室的叶邦角教授与孟飞、葛文娜两位同学采用正电子实验和理论计算研究了Cu纳米催化剂的表界面结构。正电子湮没谱学（PAS）可以探测空位缺陷的类型及其相对浓度，因此在本研究工作中被用来探测铜基催化材料的表面结构。正电子湮没寿命谱的解谱结果表明，Cu2S-Cu-V催化剂和Cu2S块材内有三个正电子湮没寿命分量。其中，第一寿命分量（约260ps的短寿命分量）为体寿命成分，第二寿命分量（约380ps）对应着被铜空位（Cu vacancy）捕获的正电子的湮没，第三寿命分量（大于2ns）对应着大孔洞内形成的o-Ps的湮没。正电子湮没的各寿命成分的强度表明，在Cu2S-Cu-V纳米颗粒样品内，铜空位内的正电子湮没占主导地位。而在Cu2S块材样品内，体态寿命成分（即正电子在的自由湮没）占主导地位。纯Cu2S块材样品（见图3f）和Cu2S-Cu-V纳米粒子样品（见图3g）内的正电子密度分布的模拟结果表明，后者的铜空位浓度高于前者。
