設計廉價、穩定、高效的電催化劑將二氧化碳選擇性還原為乙醇,是將溫室氣體轉化為增值產品的綠色可持續方法。在此,,印度班加羅爾賈瓦哈拉爾尼赫魯先進科學研究中心Tapas Kumar Maji報道了一種氧化還原活性共價有機框架(COF)TAPA-OPE的設計和合成,該框架通過三氨基三苯胺(TAPA)和基于低聚(對苯乙炔)(OPE)的二醛縮合而獲得。
本文要點:
1) 由于存在合適的金屬螯合位點,TAPA-OPE被用于Co2+的共價接枝(Co-TAPA-OPE),這已通過EXAFS、HAADF-STEM和XPS研究證實。Co-TPA-OPE作為穩定的單原子催化劑,可在-0.67 V下將CO2選擇性還原為乙醇,相應的法拉第效率(FE)為66.8%。。
2)原位XAS研究表明,在電催化還原過程中,單個Co位點會瞬間改變其氧化態和配位環境。此外,作者還進行了原位FTIR研究,以跟蹤CO2還原反應(CO2RR)過程中的中間體,這有助于通過密度泛函理論(DFT)闡明反應機理。
Ashish Singh et.al Atomically Dispersed Co2+ in a Redox-Active COF for Electrochemical CO2 Reduction to Ethanol: Unravelling Mechanistic Insight through Operando Studies EES 2024
DOI: 10.1039/D3EE02946H
https://doi.org/10.1039/D3EE02946H