张华教授AM:工业电流密度下2H/fcc Au99Cu1高效电化学CO2还原 2023年10月1日 上午12:31 • 顶刊 • 阅读 22 纳米材料的结构工程为开发高性能催化剂提供了一条很有前途的途径,但利用非常规相对热力学不利的纳米结构进行精细调制仍然是一个挑战。基于此,香港城市大学张华教授等人报道了具有六方紧密堆积(2H-型)/面心立方(fcc)异相、高指数切面、平面缺陷(如层错、孪晶界和晶界)和可调Cu含量的层次化AuCu纳米结构的合成。 所制备的2H/fcc Au99Cu1层级化纳米片在电催化CO2还原制CO方面表现出优异的性能,优于2H/fcc Au91Cu9和fcc Au99Cu1。在工业电流密度为300 mA cm−2和500 mA cm−2下,2H/fcc Au99Cu1的CO法拉第效率分别为96.6%和92.6%,并且具有良好的耐久性,是CO生产的最佳CO2还原电催化剂之一。 作者采用原位电化学ATR-FTIR光谱研究了2H/fcc Au99Cu1和2H/fcc Au91Cu9的CO2RR过程。在CO2饱和的0.5 M KHCO3水溶液中,在0至-0.90 V电位线性扫频下收集ATR-FTIR光谱。 两种催化剂在2342 cm-1处的向下吸收带和位于1400 cm-1处的强烈向上吸收带,可分别归因于CO2的C=O不对称拉伸振动和CO32-的C=O反对称拉伸振动。重要的是,2H/fcc Au99Cu1表面上检测到表面吸附CO的缺失信号,即线性键合CO(COL)出现在2083-2079 cm-1之间,桥-键合CO(COB)位于1831-1806 cm-1之间。 观察结果表明,生成的CO与2H/fcc Au99Cu1表面之间存在弱的吸附/解吸相互作用,保证了其对CO生成的高选择性。相反,吸附在2H/fcc Au91Cu9上的CO分子可以C-C偶联生成多碳产物(如乙烯)或氢化成CH4的关键中间体。结果进一步证实了2H/fcc Au99Cu1和2H/fcc Au91Cu9具有明显的CO2RR性能。 Synthesis of 2H/fcc-Heterophase AuCu Nanostructures for Highly Efficient Electrochemical CO2 Reduction at Industrial Current Densities. Adv. Mater., 2023, DOI:10.1002/adma.202304414. 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/01/fe4680650a/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 郭玉国教授三篇顶刊:Angew.、AM、AFM! 2024年1月18日 ACS Energy Letters:通过纳米级相配合物阻挡晶格O迁移稳定Li-Mn-O正极 2023年10月10日 杨剑/顾鑫AEM:20C寿命超3000次,高耐用性、超快速循环双离子电池! 2022年9月30日 Linda F. Nazar教授EES:专为高压镁电池设计的弱离子配对电解质 2023年12月13日 【动态】丰田中央实验室:原位拉曼散射光谱表征石墨负极 2023年11月21日 华东理工大学,最新Nature子刊! 2024年3月9日