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                繼JACS后,韓布興院士等人再發(fā)Nature子刊!
                來源: 時(shí)間:2023-08-21 09:30:33 瀏覽:1581次


                 第一作者:Jiaqi Feng

                通訊作者:韓布興院士和孫曉甫研究員

                通訊單位:中國科學(xué)院化學(xué)研究所

                DOI: 10.1038/s41467-023-40412-9


                01


                研究背景

                電催化CO2還原是一種典型的涉及兩種反應(yīng)物(CO2和H2O)的反應(yīng),但H2O解離為多個(gè)質(zhì)子化從而提供活性*H的作用通常被忽視。基于此,中國科學(xué)院化學(xué)研究所韓布興院士和孫曉甫研究員等人報(bào)道了通過調(diào)節(jié)Cu基催化劑上吸附氫的覆蓋率來促進(jìn)CO2轉(zhuǎn)化為C2產(chǎn)物的思路,并成功合成了一系列在N摻雜碳基體上共負(fù)載Cu原子和Cu納米顆粒的雙活性位點(diǎn)催化劑(M-Cu1/CuNP)。該項(xiàng)工作對(duì)設(shè)計(jì)出用于多步反應(yīng)的雙/多活性位點(diǎn)催化劑具有一定啟發(fā)。

                02


                文章要點(diǎn)

                1、CO2電還原結(jié)果表明,在-0.6 V電流下,M-Cu1/CuNP的局部電流密度為289.2 mA cm-2,法拉第效率(FE)接近75.4%,并且具有顯著的長期穩(wěn)定性。

                2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和密度泛函理論(DFT)研究表明,雙活性位點(diǎn)催化劑的優(yōu)異性能源于Cu和Cu NPs的雙活性位點(diǎn)協(xié)同效應(yīng)。Cu的原子位點(diǎn)促進(jìn)H2O解離生成*H,而*H又遷移到Cu NPs上,通過調(diào)節(jié)Cu NPs上*H的覆蓋,促進(jìn)*CO質(zhì)子化生成*CHO,從而產(chǎn)生較高的C2產(chǎn)物。


                03


                圖文展示

                 

                圖1.催化劑的形貌和結(jié)構(gòu)

                 

                圖2.CO2電還原性能

                 圖3.機(jī)理分析

                 

                圖4.DFT計(jì)算


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                全部 3小時(shí)前 四川
                文字是人類用符號(hào)記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
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