Small:CuFe双金属催化剂位点电催化CO2还原
纳米技术 纳米 2021-01-13

CO2电化学还原是解决温室气体排放、改进碳中和循环过程的有效方法,有鉴于此,安徽师范大学云瑞瑞、毛俊杰、柳守杰,安徽工业大学辛志峰等报道了修饰在碳基底中的同N原子配位的Cu-Fe双原子催化剂位点(Cu-Fe-N6-C),该催化剂展示了高于Cu-N-C、Fe-N-C结构位点的催化活性,这是因为其为双金属位点结构导致。

本文要点:

(1)

以Fe(NO3)3、Zn(NO3)2、MeIM、CuPc作为反应物合成了PcCu-Fe-ZIF-8结构的MOF,随后在1000 ℃中煅烧热解,生成Cu-Fe-N6-C催化剂。

(2)

Cu-Fe-N6-C催化剂位点展示了生成CO的高选择性,在-0.7 V的过电势中实现了98 %的法拉第效率,在10 h连续电催化反应后仍保持了98 %的初始选择性

通过实验、理论计算结果相结合,发现两种金属位点之间的协同作用提高了CO2的吸附焓,降低反应活化能,从而在电催化反应中实现了较高的选择性、活性、稳定性、低阻抗

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参考文献

Ruirui Yun,* Feiyang Zhan, Xinjian Wang, Beibei Zhang, Tian Sheng, Zhifeng Xin,* Junjie Mao,* Shoujie Liu,* and Baishu Zheng, Design of Binary Cu–Fe Sites Coordinated with Nitrogen Dispersed in the Porous Carbon for Synergistic CO2 Electroreduction, Small 2021, 2006951

DOI: 10.1002/smll.202006951

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202006951


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