在AU纳米颗粒上对二氧化碳的电还原中,异常大小依赖的活性增强
Hemma Mistry1, Rulle Reske, Zhenhua Zeng
1Department of Physics, University of Central Florida , Orlando, Florida 32816, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 18, 2014
概括
研究人员探索了用于二氧化碳电还原的金纳米粒子. 较小的纳米粒子增强了电流密度,但降低了对CO的选择性,有利于H2的产生. 颗粒大小控制产品比率,用于工业应用.
科学领域:
- 催化剂是一种催化剂.
- 纳米技术纳米技术
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 电催化减排是可持续能源和碳循环的关键.
- 目前的方法面临着低能效和传统电极活动的挑战.
研究的目的:
- 研究金纳米粒子 (Au NPs) 对二氧化碳电还原到二氧化碳的尺寸依赖的催化活性.
- 了解纳米粒子大小,催化性能和产品选择性之间的关系.
主要方法:
- 合成的AU纳米粒子 (NP) 使用1-8nm大小范围内的细胞.
- 在0.1M KHCO3.3中执行了电催化 CO2 减少.
- 使用密度函数理论 (DFT) 计算来分析趋势.
主要成果:
- 随着NP大小的减少,观察到电流密度的显著增加.
- 发现法拉第对CO的选择性下降,具有较小的NP.
- DFT发现,在较小的NP上,更低协调的地点更倾向于H2进化而不是CO2减少.
结论:
- 纳米粒子大小极大地影响了电催化二氧化碳减少途径.
- 较小的Au NP增强了活性,但降低了CO选择性,有利于H2.
- 调整Au NP大小允许为特定的工业需求量身定制的H2/CO产品比率.


