Kürzlich, Dalian, State Key Laboratory of Catalysis Brief Institut für Chemische Physik und Wang Team Guoxiong packen und machte eine effiziente Katalyse von Kohlendioxid in Kraft im neuen Fortschritt, relevante Ergebnisse in der "Energy and Environmental Science" veröffentlicht (Energy Environ. Sci.) Auf .
Kohlendioxid elektrokatalytische Reduktion (CO2RR) ermöglicht die gleichzeitige Umwandlung von Kohlendioxid und effektiver Speicherung von erneuerbarer sauberen Energie, die ein nachhaltiges Kohlenstoff Ressource Recycling-Netzwerk aufbauen kann. In der letzten Jahren führte das Forschungsteam von Catalysis einen unverwechselbaren Standpunkt aus und weitere Reduktion der CO2 elektrokatalytischer Systeme, Nano Pd-basierte Katalysatoren, Metall - hat eine Reihe von Forschungsergebnissen Oxidgrenzfläche und dergleichen, erheblich verbessert die Selektivität, Aktivität und Stabilität von CO2 auf der elektrokatalytischen Reduktion (J. am. Chem. Soc., Chem. Sci., J. Am. Chem. Soc., ACS Catal., Angew. Chem. Int. Ed.).
Ein Übergangsmetall - Stickstoff - Kohlenstoff-Verbundmaterial wird erwartet, dass eine Klasse von Edelmetall elektro Materialien, die jüngsten Forschungsteam arbeitet an einem solchen Materialien gezielte Herstellung und elektrokatalytischen Eigenschaften (Energy Environ Sci, Nano Energie, ACS Catal ersetzen .. .) Frühere Studien zeigen, dass der Übergangsmetall - Stickstoff - rasch CO Faraday Effizienz Kohlenstoff-Verbund katalytisch elektrisch CO2 reduziert werden kann CO zu bilden, wobei jedoch die Überspannung steigt, steigt die Wasserstoffentwicklungsreaktion konkurrieren (HER) schnell den Strom, die in einem Rückgang resultierenden Es ist schwierig, eine hohe CO-Stromdichte zu erhalten.Daher ist es eine wichtige Herausforderung für Übergangsmetall-Stickstoff-Kohlenstoff-Verbundstoffe, eine hohe CO2RR-Stromdichte und Faraday-Effizienz gleichzeitig zu erhalten.
In dieser Studie wurde das Forschungsteam durch Pyrolyse eines Zink / Nickel-Bimetall-zeolithischen Imidazol Gerüstmaterialien (ZIF-8), erfolgreich koordinativ ungesättigte Stelle Ni-N-dotierte poröses Kohlenstoffmaterial, wobei die monodispersen hergestellt Spezies Ni Beladung% bis 5.44wt auf. in dem Ni-N-Katalysator, wird CO zwischen dem Faraday-Wirkungsgrad von 92,0% auf 98,0% gegenüber der -0.53V ~ -1.03V (gegen RHE) breiten Potentialbereich gehalten, CO mit der Stromdichte durch das zunehmende elektrische Potential erhöht wird, die Theorie -1.03V (gegen RHE) erreichte 71,5 ± 2.9mA / cm2 und Vergleich der Ergebnisse der Charakterisierungstests zeigt koordinativ ungesättigten Ni-N an die aktiven Stelle ;. Dichtefunktional weiter in NiN2V2 offenbart (V darstellt Vakanz) CO2RR das Bit wahrscheinlicher als ein HER auftritt, vermutlich deshalb hohe Beladungen von koordinativ ungesättigten Ni-N aktiven Bits die aktive Stelle CO2RR werden, während eine hohe Stromdichte zu erreichen und CO2RR NiN2V2 kann Faraday-Effizienz, bricht die Grenze der CO2RR-Selektivität und -Reaktionsrate bei Übergangsmetall-Stickstoff-Kohlenstoff-Kompositen.
Die oben genannten Forschungsarbeiten wurden von der National Natural Science Foundation in China, dem National Key R & D Programm, der DMTO und den Pilotprojekten der Chinesischen Akademie der Wissenschaften finanziert.
