华理/上交/中科院ACS Energy Lett.:冠醚基COF催化剂助力CO2电还原

华理/上交/中科院ACS Energy Lett.:冠醚基COF催化剂助力CO2电还原
二氧化碳的电化学还原(CO2RR)对于碳中和清洁能源具有重要意义。利用金属卟啉骨架构建的催化共价有机框架(COFs)是CO2转化为CO的理想选择。然而,COFs的强疏水性和较差的电子转移能力限制了其催化性能。
近日,华东理工大学刘洪来教授、上海交通大学庄小东研究员和中科院上海高等研究院Qing Xu(共同通讯作者)等人报道了一种冠醚和钴(Co)卟啉基-COF(TAPP(Co)-B18C6-COF)催化剂,并利用其来催化CO2还原。
华理/上交/中科院ACS Energy Lett.:冠醚基COF催化剂助力CO2电还原
研究发现,COFs中的冠醚单元不仅增强了骨架的亲水性,而且促进了冠醚向Co卟啉核的电子转移。此外,冠醚单元增强了CO2的结合能力。
华理/上交/中科院ACS Energy Lett.:冠醚基COF催化剂助力CO2电还原
由于这些特性,催化COF显示出优异的催化性能,在-0.60和-0.90 V vs RHE的外加电压下,其法拉第效率(FECO)为84.4-93.2%,在-0.9 V vs RHE下的最大转化频率(TOF)为1267 h-1。总之,该工作为COFs和电催化提供了新的见解。
华理/上交/中科院ACS Energy Lett.:冠醚基COF催化剂助力CO2电还原
Constructing Catalytic Crown Ether-Based Covalent Organic Frameworks for Electroreduction of CO2. ACS Energy Lett., 2021, DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01681.
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c01681.

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