电化学CO2还原反应(CO2RR)对减少全球CO2排放具有重要意义。
近日,北京化工大学庄仲滨教授,北京理工大学陈文星,安徽师范大学毛俊杰教授报道了一种高活性的CO2RR催化剂Co-N-Ni/NPCNSs,它被认为是一种先进的单位点催化剂,其Co-N-Ni双金属位点通过Co和Ni之间的N桥连接。
文章要点
1)研究人员通过X射线吸收光谱法揭示了Co-N-Ni/NPCNSs催化剂中N-桥连的Co-N-Ni双金属位点。
2)实验结果显示,Co-N-Ni/NPCNSs催化剂在370 mV的低过电位下即可获得90%以上的高FECO和2049 h-1的高周转频率(TOF)。高于具有Co-N4和Ni-N4位点的Co-N/NPCNSs(1205 h-1和61.5%)和Ni-N/NPCNSs(404 h-1和45.0%)。
3)原位同步辐射傅里叶变换红外(FTIR)光谱和密度泛函理论(DFT)计算表明,N桥联的Con-Ni双金属位点促进了COOH*中间体的形成,从而加速了CO2RR。因此,N桥连接的双金属位点是一种电子调谐的有效结构,从而提高了催化活性。
参考文献
Jiajing Pei, et al, N-bridged Co-N-Ni: new bimetallic sites for promoting electrochemical CO2 reduction, Energy Environ. Sci., 2021
DOI: 10.1039/D0EE03947K
https://doi.org/10.1039/D0EE03947K