Recentemente, l'Istituto Dalian di Chimica Fisica, Chinese Academy of Sciences Huangyan Jiang, vice presidente di ramo, Chinese Academy of Sciences Zhang Tao squadra e Nanyang Technological University Professor Liu Bin, lo sviluppo di un grafene azoto drogato ancorate singolo atomo Ni catalizzatore, possono essere utilizzati come Elettrocatalizzatori ad alta efficienza per la riduzione di anidride carbonica I risultati di ricerca rilevanti sono pubblicati in Nature-Energy sotto forma di autori corrispondenti.
La riduzione elettrochimica del biossido di carbonio è un modo efficace per ottenere il riciclo delle risorse di carbonio. Progettare catalizzatori eccellenti per ridurre i sovrapotenziali, migliorare la selettività e la stabilità delle reazioni è CO 2Riduzione elettrochimica di fuoco. Monoatomico struttura centro chiaro cataliticamente attiva e struttura elettronica del metallo centrale dipende dall'interazione tra l'atomo ligando adiacente a, e catalizzatori omogenei possono mostrare proprietà simili, e quindi si prevede di realizzare per CO 2efficienza di conversione attivazione e l'orientamento della molecola. Così, il catalizzatore CO monoatomico 2Elettrochimica riduzione spettacolo un grande potenziale.
4 e Ni ligando azoto piridinico: Questo azoto studio pirolisi, carbonio e sali organici di una miscela di processo ad alta temperatura Ni, azoto drogato Ni grafene catalizzatore monoatomico ancorato, preparato usando una varietà di metodi di caratterizzazione dimostrato e la formazione della struttura Ni-N4, in cui Ni è +1 valenza, la struttura elettronica disposizione 3D9 più esterno, Ni (I) più esterno 3d monoatomico delocalizzazione elettrone spaiato facilmente, dalla parte elettronica può Ni3dx2 -y2 delocalizzazione orbitale, con CO adsorbito 2L'orbitale 2p della molecola forma un legame covalente, formando infine un Ni-CO con carica negativa 2Δ-struttura, ottenendo così CO 2L'efficiente attivazione di molecole: catalizzatori monoatomici di Ni in CO 2La riduzione elettrochimica mostrava eccellenti prestazioni catalitiche: con un potenziale di sovratensione di 0,6 V, con una corrente specifica di 350 ampere per grammo e una frequenza di commutazione di 14800 h-1, la conversione di CO ha un'efficienza del 97% di Faraday. Dopo 100 ore di reazione continua a cm-2, il catalizzatore ha mantenuto il 98% della sua attività iniziale.I risultati della ricerca correlati sono CO altamente efficiente 2Il design dei catalizzatori di elettroriduzione offre nuove idee.
Lo studio è stato supportato dal Programma nazionale di ricerca e sviluppo chiave, dal progetto strategico e scientifico leader dell'Accademia delle scienze cinese e dal Centro di innovazione collaborativa per la chimica dei materiali energetici del Ministero della Pubblica Istruzione.
