在“双碳”目标引领下，CO₂电催化转化为高附加值甲醇成为碳循环利用的核心路径之一。该过程需

突破电子转移的动力学瓶颈，而催化剂的结构调控与涂覆工艺直接决定转化效率与产物选择性。超声波喷涂

技术与Sn-CuO复合催化剂的协同应用，为解决CO₂到甲醇的“精准”转化难题提供了创新方案，实现了催

化活性与产物选择性的双重突破。

　　超声波喷涂技术的核心优势在于“精准控形”与“温和沉积”，这为Sn-CuO催化剂性能发挥奠定了结构

基础。传统涂覆工艺如刮涂、压力喷涂易导致催化剂团聚或基底损伤，而超声波能量可将Sn-CuO浆料雾化成

微米级均匀液滴，以非接触方式沉降于电极表面。这种方式能精准控制催化层厚度（误差可控制在纳米级），

同时保留催化剂的多孔结构，使CO₂分子与活性位点的接触面积提升40%以上。实验表明，经超声波涂覆的

催化层，其双电层电容较刮涂工艺提高3倍，显著增强了电荷传输效率。

　　Sn-CuO催化剂的组分协同效应是实现甲醇高选择性的关键。原子分散的Sn位点与缺陷CuO载体形成独特

的Lewis酸碱对，其中Sn原子通过电子转移调控Cu的d带中心，降低CO₂吸附能至-0.9eV，而CuO表面的氧空位

则为CO₂活化提供专属位点。密度泛函理论计算证实，这种协同作用可将*COOH解离生成*CO的能垒从1.02eV

降至0.59eV，而*CO中间体在Cu物种表面的定向吸附又避免了其进一步分解为CO或CH₄。当Sn与Cu的原子比

优化为3:1时，催化剂对甲醇的选择性达到峰值。

　　超声波涂覆工艺与Sn-CuO催化剂的适配性，进一步放大了其催化优势。该工艺可精准复刻Sn-CuO的微观

活性结构，避免高温或高压对氧空位的破坏，使催化剂表面氧空位浓度保持在15%~20%的最优范围。同时，

均匀的催化层构建了连续的电子传导网络，将电荷转移电阻降至2Ω以下，确保6电子转移反应高效进行。在-0.8V

（vsRHE）电位下，经超声波涂覆的Sn-CuO催化剂实现了88.6%的甲醇法拉第效率，同时电流密度达到67.0mA/cm²，

较传统涂覆工艺提升近两倍。

　　工艺参数的精准调控是实现“精准转化”的保障。通过优化超声频率（20~40kHz）、浆料供给速率（0.1~0.5mL/min）

及基底温度（120~180℃），可有效抑制“咖啡环”效应，使催化层孔隙率稳定在35%~45%，兼顾传质效率与结构稳定性。

长期稳定性测试显示，该催化剂在连续72小时运行中，甲醇选择性衰减不足5%，远优于传统涂覆的Sn-CuO催化剂。

　　超声波涂覆Sn-CuO催化剂的技术突破，为CO₂电催化制甲醇的工业化应用提供了可能。其核心价值在于通过工

艺精准性强化催化剂的结构优势，实现了“反应物高效吸附-中间体定向转化-产物精准生成”的全链条调控。未来

通过与微流控反应器结合，进一步提升传质效率，有望将甲醇生产速率提升至500mg/h/gcat以上，推动碳循环技术

从实验室走向产业界。