设计廉价、稳定、高效的电催化剂将二氧化碳选择性还原为乙醇,是将温室气体转化为增值产品的绿色可持续方法。在此,,印度班加罗尔贾瓦哈拉尔尼赫鲁先进科学研究中心Tapas Kumar Maji报道了一种氧化还原活性共价有机框架(COF)TAPA-OPE的设计和合成,该框架通过三氨基三苯胺(TAPA)和基于低聚(对苯乙炔)(OPE)的二醛缩合而获得。
本文要点:
1) 由于存在合适的金属螯合位点,TAPA-OPE被用于Co2+的共价接枝(Co-TAPA-OPE),这已通过EXAFS、HAADF-STEM和XPS研究证实。Co-TPA-OPE作为稳定的单原子催化剂,可在-0.67 V下将CO2选择性还原为乙醇,相应的法拉第效率(FE)为66.8%。。
2)原位XAS研究表明,在电催化还原过程中,单个Co位点会瞬间改变其氧化态和配位环境。此外,作者还进行了原位FTIR研究,以跟踪CO2还原反应(CO2RR)过程中的中间体,这有助于通过密度泛函理论(DFT)阐明反应机理。
Ashish Singh et.al Atomically Dispersed Co2+ in a Redox-Active COF for Electrochemical CO2 Reduction to Ethanol: Unravelling Mechanistic Insight through Operando Studies EES 2024
DOI: 10.1039/D3EE02946H
https://doi.org/10.1039/D3EE02946H