双金属Cu-Ag催化剂中的Cu-Ag相互作用在电化学CO降解过程中增强了C2+产品的形成
Floriane A Rollier1, Valery Muravev1, Nikolay Kosinov1
1Laboratory of Inorganic Materials and Catalysis, Department of Chemical Engineering and Chemistry, Eindhoven University of Technology P.O. Box 513 5600 MB Eindhoven The Netherlands e.j.m.hensen@tue.nl.
为一氧化碳电还原 (CORR) 优化铜银催化剂提高了C2+产品的选择性. 10%的银成分 (Cu0.9Ag0.1) 证明是最佳的,在接口上形成有益的纳米合金.
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:
- 一氧化碳的电还原 (CORR) 是生产有价值的C2+产品的关键过程.
- 众所周知,基于铜的催化剂有助于形成C-C键,这对于生成C2+产品至关重要.
研究的目的:
- 研究双金属铜银 (Cu-Ag) 催化剂成分对Cu-Ag相互作用和CORR产品分布的影响.
- 在CORR中提高对C2+产品的选择性.
主要方法:
- 具有不同银含量 (1-50mol%) 的Cu-Ag催化剂的sol-gel合成.
- 对CORR性能进行电化学测试.
- 操作式X射线吸收光谱 (XAS) 和近在位X射线光电子光谱 (XPS) 用于电子结构分析.
- 电子显微镜 (EM) 和现场广角X射线散射 (WAXS) 用于结构特征.
主要成果:
- 一个含有10mol%银 (Cu0.9Ag0.1) 的Cu-Ag催化剂表现出最佳的C2+产物选择性和抑制进化.
- 在Cu0.9Ag0.1中,EM揭示了Ag-Cu核心外结构,而较高的Ag含量导致Cu和Ag粒子分离.
- 在现场WAXS表明Cu-Ag纳米合金阶段的形成,在最佳Cu0.9Ag0.1样本中特别明显,可能在Ag-Cu接口.
结论:
- Cu0.9Ag0.1的最佳性能归因于 Cu-Ag 相互作用的增强和 Cu-Ag 纳米合金的存在.
- 催化剂重组和特定接口结构的形成显著影响了CORR的选择性.
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