删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

我所提出电催化二氧化碳到多碳产物高选择性催化剂的设计新策略

本站小编 Free考研考试/2024-01-28

近日,我所催化基础国家重点实验室理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队和南京大学钟苗研究员团队合作,在二氧化碳转化研究方面取得新进展,通过合金化策略增加电化学还原CO2反应中关键中间体的不对称吸附从而改善C-C耦合活性,最终实现C2+产物法拉第效率达91±2%,其中乙烯为73±2%。
  二氧化碳是一种重要的温室气体,对气候变化的负面影响不容忽视。电化学还原CO2制备高附加值化学品或燃料,是解决环境和能源可持续性问题的一种前景方法。但CO2利用效率和还原选择性控制仍然具有挑战性。肖建平团队在前期工作中对CO2电化学还原的反应活性和机理进行了系统研究(Nat. Commun.,2020;Nat. Nanotechnol.,2021;Adv. Mater.,2021;Nat. Commun.,2023)。

  本工作中,肖建平团队基于自主开发的图论和反应相图分析算法(ACS Catal.,2021),根据全局能量最优准则筛选出活性曲线顶点的CuZn合金催化剂,并预测其具有增加C2+产物选择性的潜力。实验制备的纳米多孔Cu0.9Zn0.1高选择性催化剂在弱酸性(pH=4)电解质中C2+单程产率为31±2%,CO2单程利用率超过80%。该催化剂提供了丰富的CuZnZn和CuZnCu位点,具有不对称的CO吸附能,对于提高CO2的电催化转化至关重要。研究发现,CO在锌上的吸附比铜弱,将CuZn合金化可使表面二元位点具备不对称的CO吸附能力,从而提高C-C偶联反应活性,有效促进CO2到C2+的还原。
  相关研究以“Accelerating electrochemical CO2 reduction to multi-carbon products via asymmetric intermediate binding at confined nanointerfaces”为题,于近日发表在《自然—通讯》(Nature Communications)上。以上工作得到国家重点研发计划项目的资助。(文/图 李琳)
  文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-36926-x
相关话题/

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19