不同中间体结合能的线性标度关系限制了催化剂在CO2电还原中的性能。
近日,瑞士洛桑联邦理工学院胡喜乐教授展示了一种阳离子浓度梯度策略,以促进CO2电还原的活性和调节选择性,从而打破标度关系。
文章要点
1)在醋酸钾(KAc)电解液的最佳浓度下,Cu、Ag和In催化剂分别用于C2H4、CO和甲酸盐的生产的电流密度分别是在0.5M KAc中的7.1、3.2、2.7。而随着KAc浓度的增加,Ag上CO生成甲酸盐的选择性和Cu上CO生成C2的选择性也发生变化。
2)原位表面增强拉曼光谱和计算模拟表明,在不同的电解液浓度下,中间体的结合能发生变化,这是由于电极表面钾离子调制的局部静电相互作用所致。
参考文献
Wenhao Ren, et al, A Cation Concentration Gradient Approach to Tune the Selectivity and Activity of CO2 Electroreduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214173
DOI: 10.1002/anie.202214173
https://doi.org/10.1002/anie.202214173