韩布兴院士Angew:CuPd的多催化位点协同促进电催化CO2制备C2+
纳米技术 纳米 2024-02-13

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电催化还原CO2制备C2+化合物的方法为实现碳中和的目标提供一种具有前景的策略,但是如何能够在大电流密度得到较高的C2+选择性仍是个巨大挑战。

有鉴于此,中国科学院化学所韩布兴院士、华东师范大学吴海虹Chunjun Chen设计并制备含有多种催化活性位点的Pd-Cu催化剂,这种催化剂是原子级Pd分散在Cu纳米晶体内构成的,在电催化还原CO2反应中得到优异的C2+选择性,这种优异的C2+选择性是由于三类催化活性位点配合实现。

本文要点:

(1)

当电流密度为0.8 A cm-2并且连续电催化20 h,C2+产物的法拉第效率仍高达80.8 %。当电流密度达到1.4 A cm-2,C2+产物的法拉第效率仍高达70 %。

(2)

通过实验和DFT理论计算结果,发现催化剂含有三个不同的催化活性位点。这三个催化活性位点分别能够进行CO2转化、分解H2O分子、转化CO分子,通过三个催化位点之间的协同作用,实现了非常高的C2+产物选择性。

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参考文献

Dawei Zhou, Chunjun Chen, Yichi Zhang, Min Wang, Shitao Han, Xue Dong, Ting Yao, Shuaiqiang Jia, Mingyuan He, Haihong Wu, Buxing Han, Cooperation of Different Active Sites to Promote CO2 Electroreduction to Multi -carbon Products at Ampere-Level, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202400439

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202400439


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