可调节的丰富使设计者从CO2中进行合成电气
Michael B Ross1, Cao Thang Dinh1,2, Yifan Li
1Bio-Inspired Solar Energy Program, Canadian Institute for Advanced Research , Toronto, Ontario M5G 1Z8, Canada.
Journal of the American Chemical Society
|June 30, 2017
概括
研究人员设计了电催化剂,利用可再生能源将二氧化碳 (CO2) 循环转化为可调节的合成气体 (CO和H2). 在金面上进行可控的铜缩,可为各种应用提供精确的CO2转化.
科学领域:
- 电化学
- 材料科学
- 催化剂
背景情况:
- 使用可再生能源进行二氧化碳回收提供了减少净排放和生产有价值的化学原料的双重好处.
- 有效的电催化剂对于控制CO2转化过程中的产品频谱至关重要.
- 合成气 (一氧化碳和的混合物) 是合成燃料和化学品的关键中间体,不同的下游应用需要不同的组成.
研究的目的:
- 合理设计和开发一系列能够产生设计合成气的电催化剂.
- 系统地研究铜缩黄金表面的CO*结合机制.
- 将模型系统的见解转化为可调节的合成气的纳米结构电催化剂.
主要方法:
- 现场表面增强拉曼光谱 (SERS) 用于实时表面分析.
- 第一个原理密度函数理论 (DFT) 计算用于机械学理解.
- 纳米结构电催化剂的制造和测试
主要成果:
- 在丰富的Au表面上实现了CO*结合的系统理解.
- 在纳米结构电催化剂上进行可控缩使得可调节的合成气产生.
- 在合成气体过程中保持了高电流密度 (> 20 mA/cm2).
结论:
- 丰富的电催化剂的合理设计允许可编程的合成气生产.
- 这种方法为高效的二氧化碳利用和化学原料合成提供了途径.
- 开发的电催化剂显示出需要特定合成气组合的工业应用的潜力.


