在碳纳米管电极上固定的Mn (双) -pyrene催化剂对水性CO2的调节产品选择性
Bertrand Reuillard1, Khoa H Ly1, Timothy E Rosser1
1Christian Doppler Laboratory for Sustainable SynGas Chemistry, Department of Chemistry, University of Cambridge , Lensfield Road, Cambridge CB2 1EW, United Kingdom.
Journal of the American Chemical Society
|September 9, 2017
概括
研究人员在碳纳米管上开发了催化剂,以有效减少水中的二氧化碳 (CO2). 催化剂加载控制选择性,产生一氧化碳 (CO) 或酸盐,提供可扩展的可再生能源解决方案.
科学领域:
- 电化学
- 材料科学
- 催化剂
背景情况:
- 开发高效的二氧化碳 (CO2) 减少电催化系统对于可再生能源技术至关重要.
- 目前的局限性包括缺乏选择性和可扩展的水溶液催化剂.
研究的目的:
- 组装在碳纳米管电极上固定的分子催化剂以减少二氧化碳.
- 在水性介质中研究催化剂的性能,选择性和机制.
主要方法:
- 通过pyrene单元安装到碳纳米管电极上的[MnBr(2,2'-双) ((CO) 3]复合体.
- 在完全水的条件下电催化减少二氧化碳
- 用于识别中间体的光谱电化学技术 (紫外线和红外线).
主要成果:
- 固定催化剂显示了电催化二氧化碳的降低和360mV的开启超电位.
- 在550mV时,通过催化剂加载可调节的选择性实现了1000多个转换.
- 高负荷有利于通过二元 Mn0 物种产生 CO;低负荷有利于通过单质 Mn-化物生成甲酸盐.
结论:
- 在电极上固定分子催化剂可提高二氧化碳减排的活性和控制.
- 催化剂负载是调节二氧化碳和酸盐之间选择性的关键因素.
- 了解中间体可以更好地设计催化剂的催化机制.


