CO2催化轉化為有價值的甲酸鹽是實現碳中和的有效途徑。銦(In)作為一種催化劑,由于其與*OCHO中間體的適當結合能力,對甲酸鹽具有高選擇性。然而,它仍然受到CO2活化和質子化步驟的影響,導致低活性和低生產率。近日,濟南大學周偉家、余加源、李曉、胡日茗利用氧固定Ag1In單原子合金實現高效CO-2電還原合成甲酸。
本文要點:
1) 作者提出了一種氧固定的AgIn單原子合金(Op-Ag1In),并將其用于CO2轉化為甲酸鹽(法拉第效率≈92.03%),電流密度為13?mA?cm?2。 此外,作者使用液流池和Op-Ag1In催化劑可以實現甲酸鹽的連續生產,并且電流密度為70 mA?cm–2。
2) 作者通過原位光譜和理論計算發現,Op-Ag1In電催化劑可以更有效地將CO2轉化為甲酸鹽,因為Op-Ag1催化劑的活化In位點可以調節CO2活化和CO2RR的質子化步驟以及足量*OCHO的形成。
Chaoqiong Fang et.al Oxygen-Pinned Ag1In Single-Atom Alloy for Efficient Electroreduction CO2 to Formate Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202400813