効率的な電気触媒による二酸化炭素削減のためのコバルト (II) -フタロシアニンの二次元共性有機フレームワーク
Bin Han1, Xu Ding1, Baoqiu Yu1
1Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering, Beijing Key Laboratory for Science and Application of Functional Molecular and Crystalline Materials, Department of Chemistry and Chemical Engineering, School of Chemistry and Biological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China.
高度に安定した,導電性共電性有機フレームワーク (COF) が電気触媒のために合成されました. これらのポリイミド結合フタロシアニンCOFは,優れたCO2削減効率と高度な触媒応用の可能性を示しています.
科学分野:
- 材料科学
- 化学について
- ナノテクノロジー
背景:
- 協和有機フレームワーク (COF) は急速に発展していますが,高い安定性を達成することは依然として課題です.
- 高性能の機能性COFは,高度なアプリケーションに不可欠です.
研究 の 目的:
- 安定性と伝導性を改善した新しい二次元ポリイミド結合フタロシアニンCOF (CoPc-PI-COF) を合成する.
- CO2削減のためのこれらのCOFの電気触媒性能を調査する.
主な方法:
- CoPc-PI-COF-1とCoPc-PI-COF-2の溶熱合成は,特定のフタロシアニンテトラアンヒドリドとダイアミンを使用する.
- 粉末のX線微分,熱分析,電気化学的測定を用いた特徴付け.
- CO2からCOへの電還元のためのCOFベースの正極の製造.
主要な成果:
- CoPc-PI-COFは高熱安定性 (>300 °C) と化学耐性 (20日間12M HCl) を表しています.
- COFは有意な電気伝導性 (最大3.7 × 10−3 S m−1) を示しています.
- カトッドは高CO2対COファラダイク効率 (87-97%) を示し,CoPc-PI-COF-1は21.2mAcm−2の電流密度を達成する.
結論:
- 合成されたCoPc-PI-COFは,CO2削減のための非常に安定した,伝導性のある,効果的な電気触媒です.
- これらの2Dの多孔結晶材料は,電気触媒とエネルギー変換の応用において大きな可能性を秘めています.
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