在三角形银纳米板上将CO2电催化降解为CO
Subiao Liu1, Hongbiao Tao1, Li Zeng1
1Department of Chemical and Materials Engineering, University of Alberta , Edmonton, Alberta T6G 1H9, Canada.
Journal of the American Chemical Society
|February 3, 2017
概括
三角银纳米板通过电化学还原 (CO2RR) 有效地将二氧化碳 (CO2) 转化为一氧化碳 (CO). 这种形状依赖的催化剂可提高可再生能源储存的效率和耐久性.
科学领域:
- 电化学
- 材料科学
- 催化剂
背景情况:
- 电化学减少二氧化碳 (CO2RR) 对于可再生能源储存至关重要.
- 开发高效的CO2RR催化剂是一个活跃的研究领域.
研究的目的:
- 在银纳米结构上研究依赖形状的二氧化碳的电催化降解.
- 评估三角形银纳米板 (Tri-Ag-NP) 作为CO2RR的催化剂的性能.
主要方法:
- 三角银纳米板 (Tri-Ag-NPs) 和类似大小的Ag纳米颗粒 (SS-Ag-NPs) 的合成.
- 在0.1M KHCO3中对三聚烯-NP,SS-Ag-NP和批量Ag的CO2RR的电化学表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以了解催化机制.
主要成果:
- 与SS-Ag-NP和散装Ag相比,三种Ag-NP的性能更为优越.
- 在二氧化碳转化过程中实现了高法拉达效率 (96.8%) 和能源效率 (61.7%).
- 在96mV的超低电位下观察到CO形成,具有良好的持久性 (7天).
结论:
- 控制形状的银纳米结构合成显著提高了电催化活性和CO2RR的选择性.
- 在Tri-Ag-NP上,最佳的边缘到角的比率和Ag{100}方面降低了确定速率的能量障碍.
- 这项研究提出了一种通过形状工程调整CO2RR中的催化剂性能的有希望的策略.


