南科大许宗祥/汪飞/Rajendran等Chem. Eng. J.: 非外围八甲基取代助力金属酞菁高效电催化CO2RR

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南科大许宗祥/汪飞/Rajendran等Chem. Eng. J.: 非外围八甲基取代助力金属酞菁高效电催化CO2RR电化学CO2还原反应(CO2RR)是最有前景的CO2转化方法之一，它能够将CO2转化为有价值的化学品(如，CO、CH4、HCOOH和CH3OH等)以缓解全球变暖。因此，开发具有高效CO2RR的电催化剂至关重要。
南方科技大学许宗祥、汪飞和Rajendran Ramachandran等使用简便的沉淀法合成了一种非外围八甲基取代的钴(II)酞菁配合物(N-CoMe2Pc)纳米棒。
南科大许宗祥/汪飞/Rajendran等Chem. Eng. J.: 非外围八甲基取代助力金属酞菁高效电催化CO2RR
南科大许宗祥/汪飞/Rajendran等Chem. Eng. J.: 非外围八甲基取代助力金属酞菁高效电催化CO2RR
与CoPc相比，N-CoMe2Pc纳米棒表现出更高的CO2RR活性，因为纳米结构和八个甲基显着增加了电子密度、暴露的活性位点数量和电导率。通过固定在掺氮还原氧化石墨烯(NRGO)上，N-CoMe2Pc的电荷转移动力学得到进一步改善，通过增加催化剂的化学可及性和导电性来增强电催化CO2RR。
在碱性溶液中，该催化剂在56.4 mA cm-2的CO电流密度下实现了更高的FECO(94.1%)，并且在较低电位(-0.6 V vs. RHE)下具有良好的的周转频率(TOFCO = 6.2 s-1)。
南科大许宗祥/汪飞/Rajendran等Chem. Eng. J.: 非外围八甲基取代助力金属酞菁高效电催化CO2RR
南科大许宗祥/汪飞/Rajendran等Chem. Eng. J.: 非外围八甲基取代助力金属酞菁高效电催化CO2RR
DFT计算表明，相对于原始钴(II)酞菁(CoPc)，非外围八甲基取代的钴(II)酞菁(N-CoMe2Pc)催化剂在低过电位下，在Co表面上表现出增强的CO2吸附和活化。
另外，流通池和碱性电解质装置促进了N-CoMe2Pc/NRGO纳米复合材料的CO2RR活性和选择性，同时也促进了其传质并显着抑制了HER反应，以及更好的碱性电解质导电性。
Non-Peripheral Octamethyl-Substituted Cobalt Phthalocyanine Nanorods Supported on N-Doped Reduced Graphene Oxide Achieve Efficient Electrocatalytic CO2 Reduction to CO. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.133050

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