用添加的--碳单原子催化剂,用于提高电化学CO2的减少
Jian Song1,2, Xue Lei3, Jiali Mu1
1Dalian National Laboratory for Clean Energy, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, 457 Zhongshan Road, Dalian, 116023, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 27, 2023
概括
将 (B) 引入金属--碳 (M-N-C) 单原子催化剂可以显著提高电催化二氧化碳的减少. 新的Ni-BNC催化剂实现了高效率和选择性,用于二氧化碳转化为碳.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 在金属--碳 (M-N-C) 单原子催化剂中,异原子兴奋剂对于推进电催化二氧化碳还原反应 (CO2 RR) 至关重要.
- (B) 在调节M-N-C结构以有效减少二氧化碳的作用仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 开发一种新的和协调的单原子催化剂,以提高二氧化碳的减少.
- 研究合物的结构和电子效应对催化剂性能.
主要方法:
- 使用B-C3N4自我牺牲策略合成B,N协调的Ni单原子催化剂 (Ni-BNC).
- 使用X射线吸收光谱和高角度环状暗场扫描传输电子显微镜进行结构性表征.
- 电催化性能评估和现场实验与密度函数理论 (DFT) 计算相结合.
主要成果:
- Ni-BNC催化剂呈现出一个层次结构,Ni由和 (Ni-N3B/C) 协调.
- 实现了最大的 CO 法拉代效率 (FE_CO) 98.8% 和高 CO 电流密度 (j_CO) -62.9 mA cm-2.2.
- 在一个广泛的潜在窗口中,FE_CO保持在95%以上 (-0.65到-1.05V与RHE相比).
结论:
- 协调显著降低了二氧化碳转化为*COOH的能量障碍,提高了二氧化碳RR性能.
- 尼-BNC催化剂在二氧化碳电还原到二氧化碳方面表现出卓越的效率和选择性.
- 这项工作突出了兴奋剂在设计先进的单原子催化剂中的潜力.
更多相关视频
08:40Synthesis of Metal Nanoparticles Supported on Carbon Nanotube with Doped Co and N Atoms and its Catalytic Applications in Hydrogen Production
Published on: December 6, 2021
3.6K
08:13Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area
Published on: February 19, 2018
11.9K
