活动现场稳定 基于双金属有机框架的催化剂,用于高活性和选择性的CO2电还原,以在广泛的潜在窗口上形成
Leliang Cao1, Jie Huang1, Xueying Wu1
1Key Laboratory of Clean Chemistry Technology of Guangdong Regular Higher Education Institutions, Guangdong Engineering Technology Research Center of Modern Fine Chemical Engineering, School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, 510006 Guangzhou, P. R.China. zhongyuanhong@gdut.edu.cn.
一种新的甲-甲甲酸框架 (Bi-BDC MOF) 材料有效催化电催化二氧化碳减排 (ECR) 以高电流密度和选择性形成. 这种Bi-BDC MOF表现出卓越的活性和耐用性,为二氧化碳利用提供了一个有前途的途径.
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:
- 基于石的材料是二氧化碳减少形成的有效电催化剂.
- 现有的甲催化剂存在低电流密度,选择性,稳定性和狭窄的潜在窗口.
研究的目的:
- 合成和评估一个甲-甲甲酸盐框架 (Bi-BDC MOF) 作为减少CO2的电催化剂.
- 为了研究Bi-BDC MOF的活性,选择性和耐用性,用于格式生产.
主要方法:
- 合成木 - 铁甲酸框架 (Bi-BDC MOF) 的材料.
- 在KHCO3电解质中进行电催化二氧化碳减排 (ECR) 实验.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以了解反应机制.
主要成果:
- 优化的Bi-BDC-120 °C实现了97.2%的法拉第效率在格式和30 mA cm-2电流密度 -1.1 V与RHE.
- 在一个广泛的潜在窗口 (-0.9到-1.5V与RHE) 中保持了高选择性 (>95%的FE格式).
- 催化剂显示耐用性,在36小时后保持90%的FE形式,归因于在现场重建的Bi2O2CO3与保留的Bi-O活性位点.
结论:
- Bi-BDC MOF在电催化 CO2 减少到格式的过程中表现出卓越的性能.
- DFT计算显示,Bi-BDC的 (001) 平面对于二氧化碳吸附和中间转换至关重要.
- 该材料为设计用于减少二氧化碳的高活性和选择性电催化剂提供了一个有希望的策略.
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