將電化學反應與外磁場協同集成為提升反應性能提供了強有力的策略。
有鑒于此,中國科學技術大學吳宇恩教授、中國科學院合肥物質科學研究院Lin Hu、電子科技大學吳銅偉副研究員、溫州大學許杰教授等報道引入了一種靈活且可連續調節的外部磁場,以增強酸性CO2RR性能。
本文要點:
(1)
在酸性電解質pH = 0.91,CO2還原生成CO的初始法拉第效率FE僅為18 %,但是施加2T磁場時,CO2還原為CO的法拉第效率可提升至63.2 %。更為重要的一點是,這種外部磁場的引入使得能夠以非接觸式的磁切換模式進行CO2還原產物的連續轉換。
DFT理論計算的結果表明,磁場能夠促進CO2在Ni位點吸附,抑制HER,因此提高CO2還原反應的催化活性和產物選擇性。
(2)
這項工作為理解外部磁場如何促進CO2還原反應的性能提供新視角。
參考文獻
Jia Song, Dayin He, Xianhui Ma, Peigen Liu, Wenxin Guo, Rongbo Sun, Feng Li, Zhicheng Zhong, Huang Zhou, Jun Tang, Jie Xu*, Tongwei Wu*, Lin Hu*, and Yuen Wu*, Magnetic Field-Enhanced Acidic CO2 Electroreduction Reaction on Single Nickel-Site Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c00858
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c00858