对于CO2还原反应,锌催化剂具有取代贵金属基催化剂的巨大前景。通过优化*COOH中间体的结合能,不饱和配位Znδ+能够作为产生更多CO的活性位点。但是,人们对于CO2还原过程中Znδ+位点的动态结构转变以及稳定性的研究和认识比较少。
有鉴于此,广州大学刘兆清、欧阳婷等通过调节还原电势,发现ZnO、Znδ+/ZnO和Zn作为催化剂,并且构筑了CeO2空心纳米管限域不饱和配位Zn催化剂进行电催化还原CO2。
主要内容:
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作者提出了一种通过限域效应和Ce3+/Ce4+氧化还原变化的CeO2纳米管能够稳定Znδ+物种。Znδ+/ZnO/CeO2催化剂的中空核壳结构能够有效的暴露电化学活性表面,同时保证Znδ+位点的长期稳定性。目标催化剂在-1.08 V时达到76.9%的FECO,在连续运行18 h后,电催化反应的CO选择性没有明显衰减。
参考文献
Si-Tong Guo, Yu-Wei Du, Huihua Luo, Ziyin Zhu, Ting Ouyang, Zhao-Qing Liu, Stabilizing Undercoordinated Zn Active Sites through Confinement in CeO2 Nanotubes for Efficient Electrochemical CO2 Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2023
DOI: 10.1002/anie.202314099
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202314099