调节Ag-Cu协同效应通过Cu兴奋剂数来提高CO2在Ag14纳米集群上的电还原
Along Ma1, Yonggang Ren2, Yang Zuo2
1Key Laboratory of Optic-electric Sensing and Analytical Chemistry for Life Science, MOE, Shandong Key Laboratory of Biochemical Analysis, College of Chemistry and Molecular Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, P. R. China. shuxin_wang@qust.edu.cn.
概括
将一些铜原子添加到银纳米集群中,可以显著提高电催化二氧化碳降解到甲的速度. 最佳的兴奋剂增强了催化剂的性能,证明更少是更高效的二氧化碳转化.
科学领域:
- 纳米材料科学 科学 纳米材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 原子精确的纳米集群为催化提供可调节的平台.
- 了解双金属催化剂的协同效应对于减少二氧化碳至关重要.
研究的目的:
- 调查铜兴奋剂对银纳米集群对电催化二氧化碳减排的影响.
- 为了阐明控制甲形成的Ag-Cu协同效应.
主要方法:
- 合成Ag14纳米集群与不同的Cu dopant度.
- 对二氧化碳减少为甲的电催化试验.
- 密度功能理论 (DFT) 计算以了解反应机制.
主要成果:
- 每个集群中约2个Cu原子的催化剂 (Ag11.192Cu2.808) 在-1.6V与RHE相比,在-17.1%的CH4法拉第效率下实现了17.1%的CH4法拉第效率.
- 最佳的Cu兴奋剂增强了CO吸附,并加速了CO到CHO的转化步骤.
- 过度兴奋剂或未兴奋剂的群体显示活性明显较低.
结论:
- 在银纳米集群中控制的铜注是优化电催化二氧化碳减排的关键.
- 在特定的低兴奋剂水平下,Ag和Cu之间的协同效应最大化.
- "少就多"原则适用,性能下降到超出最佳的Cu负载.
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