14:32 2022-01-24
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Interfața Cu contează în timpul electroreducerii CO2
_ Interfața Cu contează în timpul Electroreducerea CO2
Este atractivă transformarea CO2 în hidrocarburi multicarbonice și oxigenate (produse C2+), dar este o provocare să îmbunătățim cinetica cuplarii carbon-carbon (CC) în timpul reacției de reducere a CO2 (CO2RR).< /p>
Cu are o performanță catalitică superioară în cuplarea CC. Cu toate acestea, selectivitatea sa este subminată într-un mediu neutru din cauza accelerării reacției concurente de evoluție a hidrogenului (HER).
Într-un studiu recent publicat în Journal of the American Chemical Society, o echipă condusă de prof. Gao Minrui de la Universitatea de Știință și Tehnologie din China (USTC) a Academiei Chineze de Științe a dezvoltat un catalizator derivat din oxid (OD)-Cu cu suficiente interfețe Cu(100)/Cu(111) care a afișat o eficiență Faradaică ridicată (FE). ) la o densitate de curent de 300 mA·cm-2 și au confirmat că interfețele au jucat un rol critic în cuplarea CC.
Cercetătorii au sintetizat o serie de catalizatori OD-Cu cu diferite fațete urmate de o performanță. testare într-o celulă cu flux cu un mediu neutru. Ei au descoperit că OD-Cu-III, care era compus din ambele fațete Cu (100) și Cu (111) și avea cea mai lungă interfață Cu (100)/Cu (111), a prezentat performanțe catalitice CO2RR superioare. Între timp, a existat o relație liniară între selectivitatea C2+ și lungimea interfeței Cu(100)/Cu(111), ceea ce a implicat că interfața ar putea fi locul activ pentru cuplarea CC.
Următoarele caracterizări oferite o explicație mai profundă pentru performanța catalitică superioară a interfeței Cu(100)/Cu(111). Microscopia cu forță cu sondă Kelvin (KPFM) a arătat că interfața a avut cea mai mică diferență de potențial de contact (CPD), ceea ce a indicat un transfer mai rapid de electroni și o cinetică îmbunătățită a CO2RR. Pe de altă parte, spectroscopia Operando Raman a detectat mai mult CO (*CO) adsorbit la suprafață pe locurile pas. Deoarece locurile de trepte contribuie mai bine la conversia produselor *CO în C2+, rezultatul a explicat capacitatea superioară de dimerizare a *CO a catalizatorilor.
În sfârșit, au fost efectuate calcule ale teoriei funcționale a densității (DFT) pentru a înțelege mai bine reacția. mecanism. Rezultatul a arătat cea mai scăzută barieră de dimerizare la interfața Cu(100)/Cu(111). A implicat o structură electronică modificată de-a lungul interfeței. Ca rezultat, OD-Cu-III a prezentat cea mai bună performanță CO2RR.
Această lucrare a determinat că interfața Cu(100)/Cu(111) a jucat un rol crucial în cataliza CO2RR. Este de mare importanță pentru utilizarea CO2 pentru prepararea combustibililor multicarbon.
Comentarii:
Adauga Comentariu