В последнее время Далянь Институт химической физики Китайской академии наук Хуангьян Jiang, вице-президент отделения Китайской академии наук Чжан Тао совместной работы и Nanyang технологический университет Профессор Лю Бин, разработка легированного азотом графена якорь одноатомный никелевый катализатор, может быть использован в качестве эффективное сокращение исследования, связанное электрокатализаторной двуокись углерода, изданное в виде общего Соответствующим автора - «естественная энергия.»
Углекислый газ является эффективным способом электрохимического восстановления катализатора цикла проектирования углеродных ресурсов высокой производительности, чтобы уменьшить перенапряжение улучшить селективность реакции, и стабильность СО 2Основное внимание в исследовании электрохимического восстановления заключается в том, что структура активного сайта моноатомного катализатора является прозрачной, а электронная структура центрального металла зависит от взаимодействия между соседними координационными атомами и может проявлять свойства, аналогичные свойствам гомогенного катализатора, что, в свою очередь, обещает достичь СО 2Эффективная активация и направленная трансформация молекул. Поэтому моноатомные катализаторы в СО 2Электрохимическое восстановление показывает большой потенциал.
В этом исследовании Ni-легированный графеновый монокатализатор Ni был подготовлен путем пиролиза смеси азота, углеродных органических веществ и солей Ni при высокой температуре. Используя различные методы характеризации, Ni координировали с четырьмя пиридиновыми нитрогенами. Создана структура Ni-N4, в которой Ni является +1 валентностью, а самая внешняя электронная структура - 3d9, 3d-неспаренные электроны самого внешнего слоя атома Ni (I) легко делокализуются, позволяя некоторым электронам проходить от Ni3dx2 -y2 - делокализация с адсорбированным СО 22p-орбиталь молекулы образует ковалентную связь, в конечном итоге образуя отрицательно заряженный Ni-CO 2Δ-структуры, тем самым достигая CO 2Эффективная активация молекул. Моноатомные катализаторы Ni в CO 2Электрохимическое восстановление демонстрировало отличные каталитические характеристики: при потенциале перенапряжения 0,6 В до удельного тока 350 А на грамм и частоты переключения 14800 ч-1 конверсия СО имела 97% -ную эффективность Фарадея. При плотности тока 22 мА · После 100 часов непрерывной реакции при см-2 катализатор сохранил 98% своей начальной активности. Связанные результаты исследований являются высокоэффективными CO 2Конструкция катализаторов электровосстановления дает новые идеи.
Исследование было поддержано Национальной ключевой программой исследований и разработок, Стратегическим ведущим научным и технологическим проектом Китайской академии наук и Центром совместных инноваций по химии энергетических материалов Министерства образования.
