選択的なCO2をエタノールに変換するための新しい六角コバルトナノシート触媒
Jie Yin1,2, Zhouyang Yin1, Jing Jin2
1Department of Chemistry, Brown University, Providence, Rhode Island 02912, United States.
Journal of the American Chemical Society
|September 14, 2021
まとめ
研究者たちは 選択的に二酸化炭素をエタノールに還元するための 密封された六角形のコバルトナノシートを開発しました この触媒は高い効率と選択性を示し,持続可能な化学生産のための有望な経路を提供します.
科学分野:
- 電気化学
- 材料科学
- カタリシス
背景:
- 二酸化炭素還元反応 (CO2RR) は,持続可能な化学合成に不可欠です.
- エタノールのような有価な製品への CO2RR の選択的触媒の開発は依然として課題です.
研究 の 目的:
- エタノール (CH3CHO) に対する選択的なCO2RRのためのフェロマグネティック六角密集 (hcp) コバルト (Co) ナノシート (NSs) をベースにした新しい触媒を報告する.
主な方法:
- hcp Co NSを触媒として使用した二酸化炭素の電気化学的還元
- 0.5MのKHCO3溶液で -0.2から -1.0V (対RHE) までの減少ポテンシャル.
- 反応メカニズムを解明するための密度関数理論 (DFT) の計算.
主要な成果:
- hcp Co NSは,すべてのテストされた潜在力の主要な製品としてエタノールを選択的に生産しました.
- -0. 4Vでは,エタノールのファラダイク効率 (FE) は,電流密度5. 1mAcm-2と質量活性3. 4Ag-1で60%に達しました.
- エタノール,エタノール,メタノールの総FEは82%でした.
結論:
- hcp Co触媒は,エタノールに対するCO2RRに対して高い選択性を示しています.
- DFTの計算によると,層内電子移転は[OC-CO]*結合を促進し,選択的なCH3CHO形成につながる完全な水素化を抑制する.
関連する概念動画
Reduction of Alkenes: Asymmetric Catalytic Hydrogenation
3.5K
Catalytic hydrogenation of alkenes is a transition-metal catalyzed reduction of the double bond using molecular hydrogen to give alkanes. The mode of hydrogen addition follows syn stereochemistry.
The metal catalyst used can be either heterogeneous or homogeneous. When hydrogenation of an alkene generates a chiral center, a pair of enantiomeric products is expected to form. However, an enantiomeric excess of one of the products can be facilitated using an enantioselective reaction or an...
The metal catalyst used can be either heterogeneous or homogeneous. When hydrogenation of an alkene generates a chiral center, a pair of enantiomeric products is expected to form. However, an enantiomeric excess of one of the products can be facilitated using an enantioselective reaction or an...
3.5K
Catalysis
28.2K
The presence of a catalyst affects the rate of a chemical reaction. A catalyst is a substance that can increase the reaction rate without being consumed during the process. A basic comprehension of a catalysts’ role during chemical reactions can be understood from the concept of reaction mechanisms and energy diagrams.
28.2K
Reduction of Alkenes: Catalytic Hydrogenation
12.8K
Alkenes undergo reduction by the addition of molecular hydrogen to give alkanes. Because the process generally occurs in the presence of a transition-metal catalyst, the reaction is called catalytic hydrogenation.
Metals like palladium, platinum, and nickel are commonly used in their solid forms — fine powder on an inert surface. As these catalysts remain insoluble in the reaction mixture, they are referred to as heterogeneous catalysts.
The hydrogenation process takes place on the...
Metals like palladium, platinum, and nickel are commonly used in their solid forms — fine powder on an inert surface. As these catalysts remain insoluble in the reaction mixture, they are referred to as heterogeneous catalysts.
The hydrogenation process takes place on the...
12.8K


