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Nature Catalysis:構(gòu)筑氫鍵網(wǎng)絡(luò)降低HER對電催化CO2的影響
納米技術(shù) 納米 2024-05-24

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電催化還原CO2能夠可持續(xù)的制備燃料和化學品。但是,CO2電催化還原反應(yīng)的選擇性通常受到競爭HER反應(yīng)的影響,而且甚至當存在非常少量的水仍對電催化還原CO2產(chǎn)生影響。

有鑒于此,芝加哥大學Chibueze V. Amanchukwu等報道通過將H2O分子限域在強氫鍵網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的方法能夠?qū)ER的起始電位提高1 V,從而減弱HER反應(yīng)對電催化還原CO2的影響。

主要內(nèi)容

(1)

當使用Au作為電催化劑,在水的含量達到3 M,在電催化還原CO2反應(yīng)中仍能夠達到100 %的CO法拉第效率。此外,在弱酸性電解液中,使用Zn催化劑進行長時間電催化還原反應(yīng),在不損失碳酸鹽的基礎(chǔ)上實現(xiàn)100 %的CO法拉第效率。

(2)

這項研究工作有助于在電催化反應(yīng)過程中限制水分子的反應(yīng)活性,而且為重要電催化反應(yīng)過程的電解液的設(shè)計提供幫助。

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參考文獻

Gomes, R.J., Kumar, R., Fejzi?, H. et al. Modulating water hydrogen bonding within a non-aqueous environment controls its reactivity in electrochemical transformations. Nat Catal (2024)

DOI: 10.1038/s41929-024-01162-z

https://www.nature.com/articles/s41929-024-01162-z




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