CO2电化学还原是实现CO2可再生资源循环利用的一项关键技术,然而,在催化剂表面有效吸附CO2极具挑战性。
近日,日本大阪大学Tatsuhiko Ohto,金泽大学Yasufumi Takahashi,Takuya Tsujiguchi,筑波大学Yoshikazu Ito报道了研究了还原氧化石墨烯(rGO)在Sn/rGO复合材料中的作用,发现Sn/rGO的CO2吸附性能几乎是裸Sn催化剂的4倍。
文章要点
1)密度泛函理论(DFT)计算表明,rGO的氧化官能团为相邻的Sn表面提供了CO2的吸附位点,表面附近富含CO2的条件促进了COOH*形成的同时抑制了CO*的生成。
2)研究人员采用SECCM直接显示了界面处加快的CO2还原过程,同时界面处的不良和竞争性副反应HER的动力学得到了抑制。因此,rGO载体用于提高CO2的吸附性能是CO2电化学还原的一种有效的催化剂设计策略,具有较高的选择性和90%以上的法拉第效率。
参考文献
Takuya Tsujiguchi, et al, Acceleration of Electrochemical CO2 Reduction to Formate at the Sn/Reduced Graphene Oxide Interface, ACS Catal. 2021
DOI: 10.1021/acscatal.0c04887
https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c04887