最近、大連化学物理研究所、科学黄江、支店の副社長、科学張タオのチームワークの中国科学院の中国科学院とナンヤン工科大学教授劉ビン、窒素をドープしたグラフェンの開発は、単一原子Ni触媒をアンカーとして使用することができます一般的な対応著者の形で発表された研究に関連した二酸化炭素の電極触媒の効率的な削減、 - 「自然エネルギー」
二酸化炭素は、反応選択性を改善する過電圧を低減するために炭素資源サイクル設計高性能触媒の電気化学的還元に有効な方法であり、安定性がCOであります 2電気化学還元研究の焦点は、単原子触媒の活性部位の構造が明確であり、中心金属の電子構造が隣接する配位原子間の相互作用に依存し、均質触媒と同様の特性を示すことができ、CO 2分子の効率的な活性化と方向変換。したがって、CO中の単原子触媒 2電気化学的還元は大きな可能性を示す。
4およびNiピリジン窒素配位子:この研究熱分解窒素、炭素、およびNi高温プロセスの混合物の有機塩、窒素をドープしたNiグラフェン単原子アンカー触媒は、実証特徴付け種々の方法を用いて調製しおよびNi-N4構造の形成Niが+1価、最も外側の電子構造3D9配列であり; Ni3dx2電子部品からできたNi(I)容易最外3D単原子の不対電子の非局在化、 -y2軌道の非局在化、吸着されたCO 2分子の2p軌道は共有結合を形成し、最終的に負に帯電したNi-COを形成する 2Δ構造を形成し、CO 2CO中のNi単原子触媒の効率的な活性化 2電気化学的還元は、優れた触媒性能を示した:0.6Vの過電圧、350A / gの特定の電流、および14800h -1のスイッチング周波数に対して、CO転化率は97%のファラデー効率を示した。 cm-2での100時間の連続反応の後、触媒はその初期活性の98%を保持した。関連研究結果は、高効率CO 2電気還元触媒の設計は新しい考え方を提供する。
この研究は、中国の科学アカデミーの戦略的主要科学技術プロジェクトと教育省のエネルギー材料化学のための共同イノベーションセンターによって、国家主要研究開発プログラムによって支援された。