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串联电催化CO2制乙烯
材料人客服小谭     2021-10-25 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
电催化CO2
关键性能:
乙烯的法拉第效率提高了5倍 (-1.1V vs. RHE),由9.6% 提高到57.3%,优于目前已经报导其他大多数电催化剂
产品介绍:

据中科院福建物构所官网消息,曹荣研究员和黄远标研究员,在科技部重点研发计划、国家自然科学基金项目、中科院青促会优秀会员项目、福建省科技厅面上项目资助下,设计一种有效的串联催化策略来提升还原CO2制乙烯的选择性,通过将非贵金属单原子Ni高效催化CO2RR产CO和Cu纳米催化剂可以进行CO-CO耦合的优势有效结合,进行串联催化来提升CO2RR制乙烯的选择性。实验中,在卟啉基三嗪框架中心锚定Ni单原子(PTF-Ni)及其表面负载Cu纳米颗粒,制备了非贵金属基的串联电催化剂PTF(Ni)/Cu,催化时单原子Ni高效将CO2还原为中间体CO,生成的CO马上被临近的Cu纳米催化剂进行C-C耦合反应高效转化为乙烯。因此,与非串联催化剂PTF/Cu (卟啉中心无金属原子的三嗪框架)主要产甲烷相比,乙烯的法拉第效率提高了5倍 (-1.1V vs. RHE),由9.6% 提高到57.3%,优于目前已经报导其他大多数电催化剂。此外,PTF(Ni)/Cu表现出良好的稳定性,连续电解11 h后仍能保持约91%的初始活性。原位红外实验、对比实验一氧化碳电还原和理论计算表明,PTF(Ni)有利于增加Cu纳米颗粒表面的*CO活性中间体,进而提升C-C耦合的概率,且明显降低了生产乙烯所需要的能量,因此通过串联催化,提升了CO2转换为乙烯的活性。该工作为进一步提升电催化CO2产附加值高的多碳产物的选择性提供了一条新的策略。这一成果近期以“Highly Selective Tandem Electroreduction of CO2 to Ethylene over Atomically Isolated Nickel-Nitrogen Site/Copper Nanoparticle Catalysts”发表在Angew. Chem. Int. Ed.上,并被选为Hot Paper。

产品来源:
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材料人客服小谭  (2021-10-25) 回复TA
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