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Nature Commun:原位表征脈沖電化學(xué)還原CO2生成乙醇
納米技術(shù) 納米 2024-05-11

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脈沖電催化還原CO2目前成為簡(jiǎn)單方便原位調(diào)控產(chǎn)物選擇性的方法,尤其是能夠避免重新設(shè)計(jì)催化劑實(shí)現(xiàn)選擇制備乙醇。但是深入研究機(jī)理需要進(jìn)行詳細(xì)的原位時(shí)間分辨表征電催化劑的界面動(dòng)力學(xué)和動(dòng)態(tài)變化。

有鑒于此,馬克斯·普朗克協(xié)會(huì)弗里茨-哈伯研究所Beatriz Roldan CuenyaArno Bergmann通過時(shí)間分辨原位Raman光譜表征技術(shù)研究Cu2O納米立方體(30 nm)的吸附物種以及催化劑狀態(tài)。

主要內(nèi)容

(1)

通過研究脈沖時(shí)常改變導(dǎo)致產(chǎn)物選擇性的變化,發(fā)現(xiàn)吸附Cu催化劑表面吸附的OH和CO相鄰Cu-Oad或CuOx/(OH)y物種的關(guān)鍵作用,影響CO吸附動(dòng)力學(xué),增強(qiáng)乙醇選擇性。

(2)

當(dāng)OHad覆蓋度較低并且生成Cu2O,能夠顯著增加C1選擇性,當(dāng)OHad覆蓋度較高時(shí),導(dǎo)致催化劑表面毒化難以發(fā)生C-C偶聯(lián)。通過這項(xiàng)研究說明吸附OH對(duì)于生成乙醇的重要作用,這項(xiàng)研究有助于設(shè)計(jì)更好的催化劑和更合適的電催化操作條件。



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參考文獻(xiàn)

Herzog, A., Lopez Luna, M., Jeon, H.S. et al. Operando Raman spectroscopy uncovers hydroxide and CO species enhance ethanol selectivity during pulsed CO2 electroreduction. Nat Commun 15, 3986 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-48052-3

https://www.nature.com/articles/s41467-024-48052-3


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