ACS Catal:大电流电催化CO2合成甲酸盐
纳米技术 纳米 2021-11-19

目前相关研究中,CO2电化学还原制备甲酸盐的电流密度难以满足工业界需求

有鉴于此,中国科学院青岛生物能源与过程研究所刘立成等报道发展了限域在碳纳米纤维中的Ni掺杂In2O3纳米晶(7 nm)催化剂Ni-In2O3@C NF,能够在合适的过电势0.8 V实现350 mA cm-2甲酸电流密度,而且在非常宽的过电势区间(-0.6 V至-1.0 V)内实现90 %的甲酸盐法拉第效率

本文要点:

(1)

这种电催化剂表现了很好的长期工作稳定性,在工业电流密度条件中(200 mA cm-2),改善气体扩散电极的亲水性,实现了55 h长期稳定的电催化反应。

(2)

通过实验结果与DFT计算结果结合,说明这种电催化活性的增强是通过Ni掺杂和催化剂组装在碳结构中实现的,因此实现了对In2O3的电子结构的调控,改善OCHO*中间体的吸附强度,提高电荷转移的速率。

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参考文献

Zhipeng Chen, Guang Yu, Bin Li, Xinxin Zhang, Mingyang Jiao, Nailiang Wang, Xiangping Zhang, and Licheng Liu*, InSitu Carbon Encapsulation Confined Nickel-Doped Indium Oxide Nanocrystals for Boosting CO2 Electroreduction to the Industrial Level, ACS Catal. 2021, 11, 14596–14604

DOI: 10.1021/acscatal.1c04182

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04182


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