Récemment, Dalian, Laboratoire d'État clé de la lettre Catalyse Pack Institut de physique chimique et de l'équipe Wang Guoxiong et fait la catalyse efficace du dioxyde de carbone au pouvoir dans les nouveaux progrès, les résultats pertinents publiés dans le « Énergie et sciences de l'environnement » (énergie Environ. Sci.) Sur .
Le dioxyde de carbone de réduction électro-catalytique (CO2RR) permettant la conversion simultanée de dioxyde de carbone et le stockage efficace de l'énergie propre renouvelable, ce qui contribuera à construire un réseau de recyclage des ressources en carbone durable. Au cours des dernières années, l'équipe de recherche a un point de vue distinctif de Catalyse et une réduction supplémentaire des systèmes électrocatalytiques de CO2, nano catalyseurs Pd à base métalliques - a fait une série de l'interface des résultats de recherche d'oxyde et similaires, améliore de façon significative la sélectivité, l'activité et la stabilité du CO2 sur la réduction électrocatalytique (J. Am. Chem Soc., Chem. Sci., J. Am. Chem. Soc., ACS Catal., Angew., Chem. Int. Ed.).
Un métal de transition - azote - matériau composite en carbone est prévu pour remplacer une classe de matériaux électrocatalytiques de métal noble, l'équipe de recherche récent travail de préparation de tels matériaux contrôlé et des propriétés électrocatalytiques (Energy Environ Sci, Nano énergie, ACS Catal .. .) des études précédentes indiquent que le métal de transition - azote - composite de carbone peut être CO2 catalytiquement réduite électriquement pour former du CO, mais avec l'augmentation de surtension, la réaction de dégagement d'hydrogène en compétition (HER) augmente rapidement le courant, ce qui entraîne une diminution rapide de l'efficacité CO Faraday difficile d'obtenir une densité de courant partiel à haute CO ainsi obtenir simultanément une haute densité de courant et l'efficacité CO2RR faradique est un métal de transition - azote - composite carbone défis majeurs qui se posent.
Dans cette étude, l'équipe de recherche par pyrolyse d'un alliage zinc / nickel matériaux bimétalliques cadres imidazole zéolitiques (ZIF-8), a été préparé avec succès un matériau en carbone poreux par coordination emplacement insaturé Ni-N-dopé, dans lequel le monodispersé espèces Ni chargement jusqu'à 5.44wt%. dans le catalyseur Ni-N, CO est maintenue entre le rendement Faraday de 92,0% à 98,0% par rapport à la -0.53V ~ -1.03V (vs RHE) large gamme de potentiel, CO avec l'augmentation de la densité de courant à travers le potentiel électrique augmente, la -1.03V (contre RHE) a atteint 71,5 ± 2.9mA / cm2 et la comparaison des résultats des tests de caractérisation montrent Ni-N coordinativement insaturé site actif ;. DFT en outre décrit dans NiN2V2 (V représente vacance) CO2RR le bit est plus susceptible de se produire qu'un HER, probablement NiN2V2 peut être le site actif CO2RR par conséquent, les charges élevées de coordinativement insaturés bits actifs Ni-N tout en obtenant une densité de courant élevée et CO2RR rendement Faraday, la rupture du métal de transition - effet « dents de scie » limite la vitesse de réaction et la sélectivité CO2RR matériau composite de carbone - un atome d'azote.
Les travaux d'étude a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de la Chine, les programmes, DMTO et projets pilotes nationaux clés de R & D comme l'Académie chinoise des sciences.
