Con l'aiuto dello spettrometro di risonanza magnetica nucleare, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Wang Hui dell'Istituto di scienze fisiche Hefei dell'Accademia cinese delle scienze ha preparato un catalizzatore ad alta efficienza di ossido rameoso cavo ricoperto di carbonio utilizzando la riduzione dell'autocarbonilazione del solvente strategia, che ha fornito una nuova soluzione per la reazione elettrocatalitica di riduzione dell'anidride carbonica (CO2 RR) nella preparazione del multicarbonio (C2+ ) prodotti.
I risultati sono stati pubblicati in Materiali funzionali avanzati .
Le emissioni eccessive di anidride carbonica sono un problema globale. Conversione di CO2 nei prodotti chimici e nei combustibili attraverso la CO2 RR non solo aiuta l'ambiente, ma sostiene anche l'obiettivo del "doppio carbonio" della Cina. Sono stati compiuti progressi nella produzione di prodotti a carbonio singolo (C1) come monossido di carbonio e acido formico da CO2 RR. Tuttavia, l'attuale CO2 Efficienza RR nella produzione di C2+ prodotti è basso, creando la necessità di catalizzatori in grado di migliorare l'efficienza e la selettività.
In questo studio, i ricercatori hanno sviluppato un nanoreattore specializzato chiamato ossido rameoso cavo protetto da guscio di carbonio drogato con azoto (H-Cu2 O@C/N) utilizzando una strategia di riduzione dell'autocarbonatazione del solvente.
Questo miglioramento del nanoreattore aiuta ad aumentare la quantità di intermedi chiave (*CO) sulla superficie del catalizzatore, accelerando la produzione di C2+ prodotti attraverso una reazione chimica.
Quando testato in un elettrolizzatore con gruppo elettrodo a membrana (MEA), l'H-Cu2 Il nanoreattore O@C/N ha ottenuto risultati impressionanti, con un'efficienza del 75,9% nella produzione di C2+ prodotti e un'elevata densità di corrente di 248,8 mA·cm -2 . Ciò dimostra l'efficacia dei catalizzatori in CO2 Conversione RR.
Per comprendere ulteriormente questo processo, il gruppo di ricerca ha condotto studi dettagliati. Questi risultati hanno confermato che le inclusioni C/N preparate mediante la strategia di riduzione dell'autocarbonio con solvente possono proteggere efficacemente il Cu + specie attive e garantirne la stabilità catalitica.
Questo lavoro fornisce un modo efficiente e fattibile per ottimizzare la struttura del catalizzatore per CO2 altamente selettivo Preparazione RR di C2+ prodotti.
Ulteriori informazioni: Xiangfu Meng et al, Giunto CC-C dello sterzo di Hollow Cu2 Nanoreattori O@C/N per l'elettroriduzione altamente efficiente della CO2 a Do2 + Prodotti, Materiali funzionali avanzati (2024). DOI:10.1002/adfm.202312719
Informazioni sul giornale: Materiali funzionali avanzati
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
