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電催化還原CO₂制備C₂₊化合物的方法為實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)提供一種具有前景的策略，但是如何能夠在大電流密度得到較高的C₂₊選擇性仍是個巨大挑戰(zhàn)。

有鑒于此，中國科學(xué)院化學(xué)所韓布興院士、華東師范大學(xué)吳海虹、Chunjun Chen等設(shè)計(jì)并制備含有多種催化活性位點(diǎn)的Pd-Cu催化劑，這種催化劑是原子級Pd分散在Cu納米晶體內(nèi)構(gòu)成的，在電催化還原CO₂反應(yīng)中得到優(yōu)異的C₂₊選擇性，這種優(yōu)異的C₂₊選擇性是由于三類催化活性位點(diǎn)配合實(shí)現(xiàn)。

本文要點(diǎn)：

（1）

當(dāng)電流密度為0.8 A cm^-2并且連續(xù)電催化20 h，C₂₊產(chǎn)物的法拉第效率仍高達(dá)80.8 %。當(dāng)電流密度達(dá)到1.4 A cm^-2，C₂₊產(chǎn)物的法拉第效率仍高達(dá)70 %。

（2）

通過實(shí)驗(yàn)和DFT理論計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)催化劑含有三個不同的催化活性位點(diǎn)。這三個催化活性位點(diǎn)分別能夠進(jìn)行CO₂轉(zhuǎn)化、分解H₂O分子、轉(zhuǎn)化CO分子，通過三個催化位點(diǎn)之間的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了非常高的C₂₊產(chǎn)物選擇性。

參考文獻(xiàn)

Dawei Zhou, Chunjun Chen, Yichi Zhang, Min Wang, Shitao Han, Xue Dong, Ting Yao, Shuaiqiang Jia, Mingyuan He, Haihong Wu, Buxing Han, Cooperation of Different Active Sites to Promote CO₂ Electroreduction to Multi -carbon Products at Ampere-Level, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202400439

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202400439