納米限制催化劑可增強反應(yīng)中間體的穩(wěn)定性、促進電子轉(zhuǎn)移并保護活性中心，從而產(chǎn)生優(yōu)異的電催化活性，特別是在CO2還原反應(yīng)(CO2RR)中。盡管納米限制催化劑非常有效，但由于形成機制不明，因此制備納米限制催化劑具有挑戰(zhàn)性。
近日，廈門大學(xué)Jun Xu，Qingchi Xu，Honggang Liao介紹了一種電化學(xué)方法，在二維黑磷層間生長Pd簇，從而生成Pd簇插層黑磷(Pd-i-BP)作為電催化劑。
文章要點
1）利用原位電化學(xué)液相透射電子顯微鏡(EC-TEM)，研究人員揭示了Pd-i-BP的合成機制，包括電化學(xué)驅(qū)動的Pd離子嵌入以及隨后在BP層內(nèi)的還原。
2）Pd-i-BP電催化劑表現(xiàn)出卓越的CO2至甲酸鹽轉(zhuǎn)化率，甲酸鹽生產(chǎn)法拉第效率達到90%，這得益于其獨特的納米受限結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可穩(wěn)定中間體并增強電子轉(zhuǎn)移。
3）密度泛函理論(DFT)計算強調(diào)了增強中間體吸附和催化反應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。
該研究加深了對納米受限材料合成的理解，有望開發(fā)出更先進的高效催化劑。
參考文獻
Liangping Xiao, et al, Pd-intercalated black phosphorus: An efficient electrocatalyst for CO2 reduction, Sci. Adv. 10, eadn2707 (2024)
DOI：10.1126/sciadv.adn2707
https://www.science.org on June 23, 2024
