表面成分变化对CO2减排性能的影响-Au-Cu气凝的减排性能
Piyush Chauhan1, Maximilian Georgi2, Juan Herranz1
1Electrochemistry Laboratory, Paul Scherrer Institut, 5232 Villigen PSI, Switzerland.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|May 28, 2024
概括
双金属Au-Cu气凝显示出增强的电化学二氧化碳减少到CO. 通过循环电压测量进行表面修饰显著提高了催化性能,AuCu气凝显示出更高的效率和CO产生.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 电化学二氧化碳减排 (CO2RR) 是储能和化学生产的关键技术.
- 与单金属催化剂相比,Au-Cu双金属纳米催化剂提供了更好的CO2到CO转化效率.
- 气凝提供了无碳的支,抑制了的演变,提高了贵金属的利用率.
研究的目的:
- 与单金属Au气凝相比,研究双金属Au3Cu和AuCu气凝的CO2RR性能.
- 探索表面成分修改对这些气凝的催化活性的影响.
- 为了将结构和组成的变化与增强的电催化性能相关联.
主要方法:
- 有控制纳米结构的Au3Cu,AuCu和Au气凝的合成.
- 在0.5M KHCO3.3中进行电化学CO2降解反应 (CO2RR) 试验.
- 使用循环电量计 (CV) 处理修改表面组成.
- 通过Pb低电位沉积量化电化学表面积.
- 使用相同位置传输电子显微镜 (TEM) 和能量分散式X射线 (EDX) 光谱学进行结构和组成分析.
主要成果:
- 与原始样本相比,CV处理的双金属气凝显示出显著更高的CO法拉代克效率 (高达~92%) 和CO部分电流.
- 在CV处理的样品中,AuCu气凝在Au质量正常化CO电流方面表现优越.
- 发现CV驱动的表面成分变化增强了CO2RR活性,超过了单金属Au气凝的性能.
结论:
- 双金属Au-Cu气凝是有效的电催化剂,可以将二氧化碳减少为二氧化碳.
- 通过CV处理进行表面构成调整是一种可行的策略,可以提高CO2RR的性能.
- AuCu气凝显示了高效和选择性的电化学CO2转换的有希望的潜力.
