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Angew:表面磷酸鹽物種增強電催化還原CO2制備甲酸
納米技術 納米 2024-04-26

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電化學還原CO2是符合可持續發展要求的制備燃料和化學品的途徑,但是電化學還原CO2面臨著CO2活化反應和切斷水分子非常緩慢。

有鑒于此,香港城市大學劉彬教授、武漢大學翟月明教授、郭宇錚教授、華中科技大學楊旋教授等報道(P-O)δ-修飾催化劑,在電催化還原CO2制備甲酸的反應表現高活性和高選擇性。

主要內容

(1)

通過原位表征和動力學分析,說明(P-O)δ-修飾與K+(H2O)n之間強相互作用,這種強相互作用能夠加快水分子分解和產生質子。原位ATR-SEIRAS表征結合DFT理論計算說明(P-O)δ-修飾能夠提高In催化活性位點的價態,促進CO2的活化,促進生成HCOO*,阻礙競爭性HER反應。

(2)

這種(P-O)δ-修飾的In氧化物電催化劑在較寬的電化學窗口具有非常高的甲酸法拉第效率(92.1 %),在-1.2 V的堿性電解條件中,部分電流密度達到~200 mA cm-2

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參考文獻

Bin Liu, Zhiming Wei, Jie Ding, Ziyi Wang, Anyang Wang, Li Zhang, Yuhang Liu, Yuzheng Guo, Xuan Yang, Yueming ZhaiEnhanced Electrochemical CO2 Reduction to Formate over Phosphate‐Modified In: Water Activation and Active Site Tuning, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202402070

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202402070

 



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