格里菲斯大學/華東理工大學趙惠軍教授(澳大利亞科學院院士,澳大利亞技術科學與工程院院士)、劉珀潤副教授、華東理工大學練成教授等報道CuSbS2修飾在碳紙載體上,并且在電催化CO2RR反應工作狀態中轉化為CuSbOx。
本文要點:
(1)
這種電催化直接轉化得到的CuSbOx電極具有優異的穩定性和CO2轉化為CO的電催化活性。這項研究將其作為模型體系研究CO2的供應如何影響催化活性,通過CO2還原為CO的反應作為模型,因為這個反應是最簡單的CO2還原反應,最低的電子轉移數目。在不同過電勢下,系統的研究CO2供應、催化劑的量、流體動力學對CuSbOx電極性能的影響。
(2)
在優化的電化學電勢(-1.0 V vs RHE),2 mg cm-2的CuSbOx電極在H型電解槽最大CO部分電流密度達到-27.2 mA cm-2,CO法拉第效率達到91.2 %,這是因為達到最高的CO2供應。但是在GDE流動相電解槽中,在達到最大CO2供應量,實現了-283 mA cm-2的CO部分電流密度,催化劑的量為4 mg cm-2。但是,雖然GDE流動相電解槽的流體動力學得到改善,能夠獲得比H型電解槽更高的電流密度,但是CO2供應仍然是性能的限制因素。
參考文獻
Amorphous CuSbOx composite-catalyzed electrocatalytic reduction of CO2 to CO: CO2 demand-supply-regulated performance, Chem 2024
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.10.029
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929424005552