中国科大发现铜晶面对二氧化碳还原反应决速步的调控现象
近日,中国科学技术大学高敏锐教授课题组报道在二氧化碳电还原反应中,铜催化剂的决速步因晶面不同而表现出显著差异,即在铜(100)晶面,C-C偶联是决速步,而在铜(111)晶面,*CO与水的质子化是决速步。利用主要暴露铜(100)晶面的催化剂,研究人员在中性介质中实现了72%的乙烯法拉第效率和工业级的部分电流密度,并稳定将C...
中国科大研制纳米尺度“富集效应”增强二氧化碳电还原性能的高效...
原位拉曼和同步辐射X射线吸收表征进一步表明在CO2还原过程中被限域的反应中间体(吸附的CO等)能够在反应过程中抑制一价铜活性位的还原,从而实现CO2到C2+产物的高效率转化(图3)。图3.原位谱学表征以及中间体“富集”机理以上研究表明CO2电还原反应中催化剂纳米结构设计对催化性能的重要影响,纳米尺度“富集效应”可有...
中国科大在二氧化碳电还原研究中取得新进展
在研究中,该团队设计合成了一种具备二氮配位(吡啶与吡咯氮)的分子型Ni单位点(Ni-N-C)催化剂,并将其用于中性和碱性介质中的CO2电还原反应。同步辐射X射线吸收谱、发射谱等揭示了催化剂中Ni位点的局域配位结构。电化学测试结果表明Ni-N-C催化剂在中性(H型电解池)和碱性(扩散电解池GDE)电解液中都可以实现非常高...
科学家实现电催化二氧化碳还原,已着手搭建商业级反应器
2.Zhu,Q.,Rooney,C.L.,Shema,H.etal.ThesolvationenvironmentofmolecularlydispersedcobaltphthalocyaninedeterminesmethanolselectivityduringelectrocatalyticCO2reduction.NatCatal(2024).httpsdoi/10.1038/s41929-024-01190-9排版：朵克斯...
Ni纳米团簇与单原子位点的协同作用:尺寸效应对电化学CO2还原反应...
3.DFT计算表明,在ECO2R反应中,Ni团簇具有双重作用:促进水解离为*H,进而加速二氧化碳质子化的质子供应,同时与单原子协调吸附关键中间体(*COOH),显著增强了ECO2R活性和CO的选择性。4.将Ni-N4/Ni5作为阴极材料制备的水系可充电Zn-CO2电池,表现出优异的峰值功率密度(11.7mWcm??2)和循环稳定性,在5...
...报道我校原位/工况同步辐射分析技术在CO2/CO还原反应中跨尺度...
鉴于CO(2)RR的性能和稳定性高度依赖于催化剂材料和反应器件,深入研究原位/工况条件下电催化剂材料的原子组态以及MEA器件内的动态演变规律,对深入理解CO(2)电解过程尤为重要(www.e993.com)2024年11月27日。图1原位/工况同步辐射分析技术应用于CO2/CO还原反应示意图。面向同步辐射在CO(2)电解中的跨尺度表征应用,我校杨化桂教授团队联合中国...
二氧化碳可以用来制作塑料了?你没听错!
电化学二氧化碳还原反应是一种利用可再生能源产生的电力将二氧化碳转化为高价值产品的技术。这种方法不仅可以减少大气中的二氧化碳浓度，还能生产出如乙酸、乙醇和正丙醇等有用的化学品。然而，当目标是生产碳链长度超过四个碳的产品时，这一过程变得更加复杂。生物合成系统能够将二氧化碳或其衍生物转化为长链碳燃料和化学...
研究实现高效酸性二氧化碳电还原制甲酸
近日,中国科学技术大学教授高敏锐和唐凯斌课题组合作,研制了一种具有“储液池”结构的片状铋基催化剂,在酸性环境中营造了局域强碱微环境,抑制了析氢副反应,促使二氧化碳向甲酸高效转化。12月12日,相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。电催化二氧化碳还原制备高附加值碳基产品,不仅可以实现二氧化碳的资源化利用,...
科学家通过原位表面增强红外吸收光谱(SEIRAS)和从头算分子动力学...
电化学二氧化碳和一氧化碳还原反应(CO(2)RR)是利用可再生能源促进循环碳经济的重要策略,能够将温室气体转化为有价值的化学品。铜(Cu)作为主要的单金属电催化剂,具有将CO(2)选择性转化为多碳(C2+)产品的潜力。与传统的催化剂材料相比,铜在CO(2)RR中表现出优异的选择性和活性,然而,在电解质中阳离子的存在和性...
...谢毅Angew:钯颗粒负载的Nb??O??纳米片实现高活性光还原...
重要的是,Pd-Nb2O5纳米片对于C-C耦合表现出仅1.02eV的低反应能垒,能实现CO2光还原形成C2产物。相比之下,在Nb2O5纳米片上形成两个COOH*中间体需要很高的反应势垒,这表明这不利于C-C耦合产生C2产物。因此,在大气浓度CO2的光还原过程中,Pd-Nb2O5纳米片表现出13.5μmolg-1h-1的CH3COOH释放速率,超过...