作为电催化剂调节平台的聚金属酸的导电共价有机框架
Yi Zhang1, Xiyuan Zhang1, Long Jiao1,2
1Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, Department of Chemistry, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui 230026, People's Republic of China.
研究人员开发了用于电催化的多金属酸 (pMPcs). 双位点的pCoNiPc材料显示出高活性,选择性和稳定性,用于减少二氧化碳,在催化过程中证明了原子水平的控制.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 催化剂
背景情况:
- 开发具有受控活性,选择性和稳定性的电催化剂在原子层面是一个重大挑战.
- 由于其结合性,导电性和稳定的脊柱,具有精确定位的金属位点,聚甲酸 (pMPcs) 提供了一个有前途的平台.
研究的目的:
- 合成和描述用于电化学催化的高晶度聚金属酸 (pMPcs).
- 为了研究双点pCoNiPc材料的电催化二氧化碳减排性能.
主要方法:
- 通过通过过渡金属 (Fe,Co,Ni,Cu) 取消pMPc的合成.
- 使用H型和流量电池对pMPc的电化学表征,重点是减少二氧化碳.
- 在双站材料中分析电子通信和远程相互作用.
主要成果:
- 合成的高度晶体的pMPc具有从远程相互作用中产生的可调性特性.
- 开发了一种pCoNiPc材料,集成Co和Ni双位体,通过≥14个化学键进行电子通信.
- 在H型中实现了优异的活性 (j = -16.0 mA cm−2,在流量电池中 -100 mA cm−2),选择性 (FE_CO = 94%) 和稳定性 (>10 h) 降低CO2.
结论:
- 提供一个独特的电催化平台.
- 在电催化降低二氧化碳方面,pCoNiPc双站材料表现出卓越的性能,优于现有的网状材料.
- 这项工作突显了合理设计的双站点催化剂在高效能源转换方面的潜力.
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