在添加的纳米钻石上将二氧化碳有效电化学降解为乙酸盐
Yanming Liu1, Shuo Chen1, Xie Quan1
1Key Laboratory of Industrial Ecology and Environmental Engineering (Ministry of Education, China), School of Environmental Science and Technology, Dalian University of Technology , Dalian 116024, China.
Journal of the American Chemical Society
|September 1, 2015
概括
这项研究引入了N-doped nanodiamond/Si rod array (NDD/Si RA) 作为一种非金属电催化剂,用于高效的二氧化碳 (CO2) 减少,选择性地将CO2转化为酸盐.
科学领域:
- 电化学
- 材料科学
- 环境科学
背景情况:
- 电化学减少二氧化碳对于减轻排放和生产有价值的化学物质至关重要.
- 目前的方法面临着诸如高潜能,低效率和低产品选择性等挑战.
研究的目的:
- 开发一种高效的非金属电催化剂来减少二氧化碳.
- 提高对酸盐等有价值的C2产品的选择性.
主要方法:
- 纳米钻石/Si棒阵列 (NDD/Si RA) 电催化剂的制造.
- 电化学表征包括超电位和法拉第效率测量.
- 在现场进行红外光谱,以阐明反应途径.
主要成果:
- 在NDD/SiRA中,比起酸盐,二氧化碳转化得更好,更快.
- 实现了0.36V (vs RHE) 的 CO2 降低开始电位.
- 在 -0.8到 -1.0 V 的酸盐生产中报告了高的法拉第效率 (91.2-91.8%).
- 确定了N-sp(3) C物种作为减少二氧化碳的高度活跃地点.
结论:
- NDD/Si RA是一种高效的非金属电催化剂,用于将二氧化碳降解为乙酸.
- 催化剂的性能归因于抑制的进化和活性N-doping.
- 拟议的反应途径涉及CO2和 (COO) 2等关键中间体.
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