单原子催化剂(SACs)在CO2电还原领域已经得到了广泛的研究,但是工业水平的电流密度和接近单一的产物选择性仍然难以实现。
近日,温州大学Wei Chen,中科大吴宇恩教授通过简单的热解成功合成,并且可以一次大量制备的由Co-Cu异双原子对组成的双原子中心催化剂(DASCs)。
文章要点
1)CoCu DASC用于电催化CO2RR表现出优异的选择性,最大CO法拉第效率为99.1%。在100 mA cm-2至500 mA cm-2的较宽电流密度范围内,CO选择性可保持在95%以上。液流电池中最大CO部分电流密度可达483 mA cm-2,远远超过工业级电流密度要求(> 200mA cm-2)。
2)理论计算表明,Co-Cu双金属中心的协同催化作用降低了活化能,促进了中间体*COOH的形成。
这项工作表明,在SACs中引入另一种金属原子可以显著影响其电子结构,从而增强SACs的催化活性。
参考文献
Jun-dong Yi, et al, Design of Co-Cu Diatomic Site Catalysts for High-efficiency Synergistic CO2 Electroreduction at Industrial-level Current Density, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202212329
https://doi.org/10.1002/anie.202212329