Cu2O-Cu界面上的Cu+和Cu0协同促进电催化CO2还原高效和高选择性地生成C2+产物(英文)

被引：4

作者：

王胜楠 ^{[1
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王丹 ^{[1
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田本强 ^{[2
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高响响 ^{[2
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韩璐 ^{[2
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钟洋 ^{[3
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宋舒畅 ^{[2
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王智立 ^{[2
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李亚平 ^{[2
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归家宁 ^{[1
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Marshet G.Sendeku ^{[4
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张颖 ^{[1
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邝允 ^{[2
]}

孙晓明 ^{[2
]}

机构：

[1] Key Laboratory of Synthetic and Biological Colloids,Ministry of Education,School of Chemical and Material Engineering,Jiangnan University

[2] State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering,Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering,College of Chemistry,Beijing University of Chemical Technology

[3] Weichai Power Co.,Ltd.

[4] Ocean Hydrogen Energy R&D Center,Research Institute of Tsinghua University in Shenzhen

来源：

Science China Materials | 2023年 / 05期

基金：

中央高校基本科研业务费专项资金资助;

关键词：

D O I：

暂无

中图分类号：

TQ426 [催化剂（触媒）]; X701 [废气的处理与利用];

学科分类号：

080502 ; 081705 ; 083002 ;

摘要：

电催化CO2还原技术有望同时缓解化石燃料濒临枯竭及大气中CO2浓度不断攀升等问题.然而,对于高附加值的电催化CO2还原多碳产物的选择性提升,仍然面临巨大挑战.密度泛函理论(DFT)计算表明,Cu2O-Cu界面上Cu+和Cu0的协同耦合效应使其表面上*COCO中间体的生成能降低,同时H2O的解离自由能也降低,从而有利于电催化CO2还原高选择性生成多碳产物特别是C2H4.受DFT计算结果的启发,本文设计了一种氧化物衍生铜电极的活化策略,构建Cu2O-Cu界面,以Cu+和Cu0协同促进电催化CO2还原高效高选择性生成C2+产物.其中,Cu2O立方体被用作初始催化剂,经方波电位处理后,在Cu2O-Cu界面上形成了具有Cu+和Cu0协同作用的S W-Cu2O/Cu立方体.在H型电解池中,SW-Cu20/Cu电催化CO2还原生成C2H4和C2+产物的法拉第效率分别为60%和75%,约为前驱体Cu2O立方体的1.5倍,证明CuG和Cu+在Cu2O-Cu界面上的协同作用的确可提高电催化CO2还原过程中特定高附加值多碳产物的选择性.

引用

页码：1801 / 1809

页数：9

共 50 条

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