乙二胺四乙酸二钠二水合物(EDTA-2Na)用于多孔空心铜微球合成

乙二胺四乙酸(EDTA)，一种高效的螯合剂，几乎能与所有过渡中金属离子生成稳定的水溶性螯合物，广泛地应用在化学分析和工业生产中。乙二胺四乙酸二钠二水合物（EDTA-2Na）,在乙二胺四乙酸（EDTA）的盐类中最重要，可螯合重金属离子和分离重金属，也用于洗涤剂、液体肥皂、洗发剂pH值调节剂等。近日，科学家们利用EDTA-2Na的螯合作用，采用电沉积法创造性地制备了多种配体修饰的多孔空心铜微球(H-Cu MPs)。

EDTA-2Na与Cu²⁺螯合，空间受限的Cu²⁺被电还原，EDTA阴离子吸附在新鲜的铜表面，不需要后处理。SEM图像显示，合成的H-Cu MPs具有多孔空心结构，呈球形，直径为422±15 nm，均匀分散在碳纸上。同时，壳是由絮凝的铜纳米线组成的多孔结构，多级孔径从10 nm到50 nm。STEM暗场图像进一步显示了由互连的超细Cu纳米线形成的高密度多孔壳。而HRTEM图像显示，电沉积的H-Cu MPs为多晶，分别对应于面心立方铜的{111}和{100}晶面。

EDTA阴离子可作为官能团来调节表面电子密度分布并稳定关键中间体，从而改变了通往乙烯的催化途径。研究人员通过实验发现，通过添加EDTA-2Na，在CO₂饱和的接近中性的0.1 M KHCO₃溶液中，乙烯的法拉第效率从0.82 V时的23.3%提高到50.1%，相当于翻了一番，达到铜基电沉积催化剂的最高值之一。

另外，理论计算表明，吸附的EDTA阴离子除了受到EDTA-2Na形态调控的有利影响外，还能在铜表面形成局部带电的铜表面，稳定过渡态和二聚体，并协同OCCO吸附物，起到辅助稳定的作用，从而使催化剂具有优异的催化性能。

多孔微球，也叫大孔树脂，作为功能高分子材料的一种，近年来，在色谱、化妆品、生物医学、涂料等领域有广泛的应用，此项研究利用EDTA-2Na改性多孔空心铜微球的可控制合成，也是电化学方法高效将二氧化碳还原为增值产品的重要突破。

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