大连理工李新勇ACS Catal.：1, 2-二氯乙烷电化学脱氯制乙烯碳材料本征缺陷性质

碳材料被认为是电催化1, 2-二氯乙烷（DCE）脱氯反应（DCEDR）的潜在催化剂，该反应是控制DCE污染和生产高价值乙烯的经济和环境友好策略。然而，目前电化学DCEDR使用得碳基催化剂中本征缺陷（五边形、七边形、八角形、扶手椅形边缘和锯齿形边缘）的精确性质尚未报道。

基于此，大连理工大学李新勇教授（通讯作者）等人报道了他们通过理论计算发现，五边形位点显示的最低势垒为0.12 eV，表明五边形缺陷的电化学反应活性和乙烯选择性比其他缺陷高出很多。

首次，作者通过理论计算以从根本上理解本征缺陷在DCEDR电催化性能中的作用。计算的能量分布和电荷密度差映射表明，不同的本征缺陷对电化学性能有很大的影响。其中，五边形缺陷对DCEDR合成乙烯的势垒最低，为0.12eV。

为了在实验上进一步证明本征缺陷对电化学DCEDR的影响，作者通过腐蚀和脱氮方法从富勒烯骨架（C₆₀）和石墨烯（G）制备了缺陷碳材料，如五边形-七边形-富碳（PHC）、边缘-富碳（EC）、五边形-八边形富碳（POC）和五边形-富碳（PC），分别地随后的DCEDR测量表明，固有的五边形缺陷可以显著改善电催化性能，与理论计算的预测结果一致。

因此，缺陷碳材料中固有的五边形缺陷是电化学DCEDR合成乙烯的主要活性位点。该工作不仅澄清了电化学DCEDR用碳材料中固有缺陷的性质，而且为合理制备先进的碳电催化剂提供了设计原则。

Nature of Intrinsic Defects in Carbon Materials for Electrochemical Dechlorination of 1, 2-Dichloroethane to Ethylene. ACS Catal., 2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c03701.

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c03701.

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大连理工李新勇ACS Catal.：1, 2-二氯乙烷电化学脱氯制乙烯碳材料本征缺陷性质

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