Недавно Цзэн Цзе, профессор Национального исследовательского центра химической физики Хэфэй и школы химии и материаловедения в Университете науки и техники Китая, использовал наноселиты оловянного дисульфида, легированные различным содержанием никеля, в качестве катализаторов для достижения эффективного электровосстановления углекислого газа до муравьиной кислоты и монооксида углерода. Этот никелевый легированный катализатор на основе дисульфида олова демонстрирует высокую активность и высокую стабильность в электровосстановлении диоксида углерода. В результате легирование никелем в атомарно тонких дислоидных дислоцированных оловянках позволяет получать высокоэффективные СО. 2 Сокращение опубликовано 15 августа в журнале German Applied Chemistry (Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 10954-10958). Соавтором статьи является Мастер Чжан Ан, доктор философии. Он и аспирант Ли Хупинг.
В реакции электровосстановления диоксида углерода CO 2Молекулярная активация всегда была СО 2Трудности в изучении реакций электрокаталитического восстановления. Поскольку в стандартных случаях СО 2Молекулы активируются в СО в водном растворе 2- Стандартный электродный потенциал, необходимый для аниона, является относительным стандартным водородом - 1,9 В против RHE. Обычно CO 2Активация молекул включает перенос электронов из катализатора в СО 2Молекулы, и этот процесс тесно связан с электронной структурой катализатора. Поэтому СО может быть достигнуто путем регулирования электронной структуры катализатора. 2Эффективная активация молекул.
Основываясь на этой философии, исследователи использовали два слоя атомной толщины SnS. 2На основе наносетей были получены различные никелевые легированные катализаторы на основе наносекунд SnS2 путем регулирования содержания введенного никеля. Подходящее содержание никеля в катализаторе на основе наносекунда SnS2 реализовало CO 2Эффективная активация молекул для усиления СО 2Эффективность электрокаталитического восстановления. 25% Ni-легированного SnS при электрокаталитическом восстановлении 2Наносистемы при -0,9 В против RHE, CO 2Эффективность восстановления Фарадея до эффективного углеродного продукта достигает 93%, а плотность тока достигает -19,6 мА / см2. Исследования механизма далее указывают на то, что легирование никелем приведет к возникновению дефектного состояния в положении, когда SnS2 близко к зоне проводимости, и его рабочая функция также будет уменьшаться. Эффект помогает достичь СО 2Эффективная активация для усиления СО 2Производительность электровосстановительной реакции. Эта работа не только подготовила высокоэффективные нанослои SnS2 с легированием никелем в качестве катализаторов электровосстановления диоксида углерода, но и обеспечила метод рационального проектирования электрокатализаторов.
Исследование финансировалось Китайским научным исследовательским проектом «Пограничная наука», Национальной крупной научно-исследовательской программой и Национальным научным фондом.
Наносодержащие наночастицы оловянно-никелевых сплавов и электрическое восстановление диоксида углерода
