三维多孔Cu/Zn异构的超快速合成,用于增强二氧化碳电还原
Shuaiqiang Jia1, Qinggong Zhu2,3, Shitao Han1
1Shanghai Key Laboratory of Green Chemistry and Chemical Processes, School of Chemistry and Molecular Engineering, East China Normal University Shanghai 200062 China hhwu@chem.ecnu.edu.cn hanbx@iccas.ac.cn.
Chemical science
|October 27, 2023
概括
研究人员开发了一种用于3D多孔铜/ (Cu/Zn) 异构的快速电沉积方法. 这些材料在电催化二氧化碳减排 (ECR) 中表现出色,实现了高的二氧化碳选择性和电流密度.
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:
- 金属异质接口对于电催化二氧化碳减排 (ECR) 是至关重要的.
- 开发高效,稳定的ECR电催化剂对于二氧化碳利用至关重要.
研究的目的:
- 报告一种快速,高效和简单的电沉积策略,用于合成3D多孔Cu/Zn异构结构.
- 为了评估这些Cu/Zn异构的电催化性能,用于ECR.
主要方法:
- 使用气泡模板方法在碳纸上对3D多孔Cu/Zn异构的电沉积.
- 使用循环电压测量,时测量和电化学阻抗光谱进行性能评估.
- 进行密度函数理论 (DFT) 计算,以了解催化机制.
主要成果:
- 实现了近100%的CO法拉达效率 (FE) 和部分电流密度为91.8mA cm-2在-2.1V与Ag/Ag+相比.
- 达到165.5mA cm-2的CO部分电流密度,在-2.5V与Ag/Ag+相比,94.3%的FE.
- 与大多数报告的催化剂相比,在H型细胞中显示出明显更高的电流密度.
结论:
- 三维多孔的Cu/Zn异构结构对ECR具有出色的电催化性能.
- 孔隙结构促进了扩散,Cu/Zn异构结构降低了CO2减少为CO的能量障碍.
- 这种方法为高效的电催化二氧化碳转化提供了一个有前途的途径.
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