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来源:催化计收集编辑:学研汇
电化学还原CO2制备乙烯和乙醇能够将可再生电能存储在高附加值C2+化学品分子。但是CO2还原反应的决速步骤C-C偶联反应通常具有非常低的效率和弱稳定性,尤其是在酸性电解液。有鉴于此,南京大学钟苗(Miao Zhong)、中科院大连化学物理研究所肖建平(Jianping Xiao)等报道发现构筑合金催化剂能够保证CO在相邻的位点上实现不对称吸附,因此能够促进电化学还原反应打破单一元素金属表面的标度关系。要点1. 将Zn引入Cu构筑一系列催化剂,发现更高的不对称CO*结合作用和表面CO*覆盖度,因此能够促进电化学还原反应过程实现快速C-C偶联和氢化反应。通过进一步优化纳米界面的反应环境,能够阻碍HER反应,改善CO2的利用。在pH 4的电解液进行CO2电化学还原反应,实现了31±2 %的单程CO2-C2+产率和>80 %的单程CO2利用率。要点2. 在构筑的单程CO2还原反应电解池和市场化前景的150 mA cm-2电流密度进行150 h连续电催化转化,实现了91±2 %的C2+法拉第效率,73±2 %乙烯法拉第效率,整个电解池的C2+能量效率达到31±2 %,单程CO2转化率达到24±1 %。
Jin Zhang, Chenxi Guo, Susu Fang, Xiaotong Zhao, Le Li, Haoyang Jiang, Zhaoyang Liu, Ziqi Fan, Weigao Xu, Jianping Xiao & Miao Zhong, Accelerating electrochemical CO2 reduction to multi-carbon products via asymmetric intermediate binding at confined nanointerfaces. Nat Commun 14, 1298 (2023).DOI: 10.1038/s41467-023-36926-xhttps://www.nature.com/articles/s41467-023-36926-x加微信群方式:添加编辑微信18065920782,备注:姓名-单位-研究方向(无备注请恕不通过),由编辑审核后邀请入群。原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR