Au 表面のブリッジサイトは,電気触媒 CO2 の削減に有効です

科学分野:

• 電気化学
• 表面科学
• スペクトロスコーピー

背景:

• 黄金 (Au) は,CO2をCOに還元する高度に選択的な電気触媒である.
• 以前の研究では,CO2の減少は,Auの表面の上部部のみで起こると示唆されていました.
• 現実的な条件下で反応を研究するために,改善されたin situスペクトロ電気化学システムが必要である.

研究 の 目的:

• Auの電気化学的CO2削減におけるブリッジ結合CO種 (*COB) の役割を調査する.
• 局所 IR 測定の強化のための Au コーティングの Si ATR 結晶電極を開発する.
• 反応条件下での*COBの吸附と脱吸収の振る舞いを探求する.

主な方法:

• AuコーティングのSi ATR結晶電極の準備
• 弱体化された全反射率フーリエ変換赤外線 (ATR-FTIR) を用いたインシットスペクトロ電気化学測定
• 潜在に依存する脱吸収運動と*COBの表面濃度の分析

主要な成果:

• Auの表面は不可逆的に再構成され,CO吸収のためのブリッジサイトを数秒で増やす.
• *COB種は,CO2をCOに還元する活性中間物質として特定された.
• 反応の38%は,中等超電位で橋の場所で行われます.

結論:

• Auの電気化学的CO2削減には,再構築された橋の現場でのアクティブ*COB中間物質が含まれています.
• この研究は,AU電触媒の反応機構の理解を更新している.
• 開発されたスペクトロ電気化学システムは,反応条件下で詳細なメカニズム研究を可能にします.