武大/西交Angew.:引入CaO,通过电化学CO2还原高效制备碳纳米管/金属@碳纳米管 2023年10月4日 上午12:31 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 10 熔盐电化学CO2还原是一种缓解环境危机和生产高附加值产物的有前途的策略。然而,该技术受到了Li价格飙升的阻碍。在实际应用中,工业含CO2烟气中的金属氧化物(MOx)杂质通常会对CO2的转化率产生负面影响,在通过管道进入CO2电解槽之前,必须消除工业烟气中的MOx粉尘。结合CO2RR与MOx粉尘还原熔盐反应制备高功能金属/碳可以实现直接利用工业含CO2烟气制备高附加值产品,这不仅实现了CO2的有效利用,而且也显著降低了CO2电解的成本。 基于此,武汉大学肖巍、西安交通大学王章洁和宁晓辉等报道了一种CaO诱导的阳极-阴极协同策略,以原位捕获和将CO2转化为先进的材料。具体而言,研究人员设计了一种类似植物光合作用的CO2-O2系统,即在熔融CaCl2-NaCl中引入了CaO,并以SnO2和石墨分别作为阴极和阳极。 在该系统中,石墨阳极参与阳极氧化反应,并与熔融盐中的O2−(CaO)结合形成CO32−(CaCO3);所得到的CO32−迁移到阴极,并经过还原反应形成碳纳米管。SnO2和CaCO3的共同还原通过CaC2介导的成核过程将Sn限制在CNT(Sn@CNT)中,释放的O2−迁移到阳极并被氧化为O2。具体过程如下: Cathode: SnO2+4e−=Sn+2O2− Anode: 2O2−+ C=CO2+4e− Capture: CO2+O2−= CO32− Cathode: CO32−+4e−=CNT+3O2− Anode: 2O2−=O2+4e− Overall: SnO2+C (anode)=Sn@CNT (cathodic product)+O2 (anodic product) 通过该通用合成方法,在熔融盐中加入不同的MOx(M=Sn、Zn和Fe),成功制备了Sn@CNT、Zn@CNT和Fe@CNT。其中,Sn@CNT具有优异的锂存储性能,在1000 mA g−1下进行400次循环后,重量容量高达510 mAh g−1,体积容量高达750 mAh cm−3。 此外,Zn@CNT(可用于水锌离子电池)和Fe@CNT(可用于电催化析氧)也具有突出的潜在应用潜力。综上,本研究表明,熔盐电解CO2是一种创新的碳纳米管制备方法,其在无催化剂、低温和环境经济可行性方面具有优势。 Pure and Metal-confining Carbon Nanotubes through Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide in Ca-based Molten Salts. Angewandte Chemie International Edition, 2023. DOI: 10.1002/anie.202306877 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/2023/10/04/eaec89fe7f/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 橡树岭国家实验室AEM: 电池行业钴问题的前瞻性解决方案 2023年10月15日 大佬双剑合璧! Michael Grätzel和Edward H. Sargent联手发Nature! 2023年10月25日 邵国胜/王卓/刘金平ACS Nano:低E/S比、高S负载锂硫电池的多功能硫主体 2023年10月16日 吉大崔小强/范锦昌Angew.:金属Rh上原子分散的MoOx促进碱性电催化析氢 2023年11月10日 郑大/南开Nano-Micro Lett.:CoNP@FeNC作为Zn-空气电池的高效ORR电催化剂 2023年11月1日 山东大学冯金奎AEM:一锅法制备多功能MXene,实现多硫化物的高效吸附与催化 2023年10月3日