首页 > 行业资讯 > 一周内, CO2电还原连发三篇Nature Catalysis!

一周内, CO2电还原连发三篇Nature Catalysis!

时间:2022-04-25 来源: 浏览:

一周内, CO2电还原连发三篇Nature Catalysis!

学研汇 催化计
催化计

icat2019

我为催化狂!

收录于合集
电催化学术QQ群:1025856252

复杂的选择性趋势以及反应产物分布和催化剂性能之间联系的缺失阻碍了电化学 CO 2 还原反应 (CO 2 RR) 生成多碳产物的实际应用。
近日, 德国马普学会弗里茨 - 哈伯研究所 Beatriz Roldan Cuenya Janis Timoshenko 采用亚秒级时间分辨率原位操作 X 射线吸收和 X 射线衍射方法来揭示暴露于动态反应条件下的催化剂的惊人复杂性。
作者表明,使用由交替工作和氧化电位周期组成的脉冲反应方案,动态地扰乱源自 Cu 2 O 纳米立方体的催化剂,可以将共存铜物种的集合对产物分布的影响解耦。
特别是,与静态 CO 2 RR 条件相比,在狭窄的阴极和阳极脉冲持续时间范围内实现了氧化和还原铜表面物种之间的优化动态平衡,从而使乙醇产量增加了两倍。
该工作的报道为通过动态控制的结构和化学转变来控制催化剂的选择性奠定了基础。
Janis Timoshenko, et al. Steering the structure and selectivity of CO 2 electroreduction catalysts by potential pulses. Nat. Catal., 2022
DOI: 10.1038/s41929-022-00760-z
https://www.nature.com/articles/s41929-022-00760-z

CO 2 H 2 O 在近中性碱性电解液中生成碳酸盐是一种节能高效率电催化 CO 2 的方法。有鉴于此, 洛桑联邦理工学院胡喜乐等 报道发现在酸性电解液中加入碱金属阳离子电催化 CO 2 还原能够抑制竞争性 HER 反应,解决 CO 2 电催化副反应生成碳酸盐的问题。在这种电催化反应方法中,作者考察了三种典型的常用 CO 2 电化学还原催化剂, C/SnO 2 Au Cu ,发现在电催化制备甲酸、 CO 的过程中实现了 90 % 的法拉第效率。

Gu, J., Liu, S., Ni, W.  et al.  Modulating electric field distribution by alkali cations for CO 2  electroreduction in strongly acidic medium.  Nat Catal  (2022)

DOI: 10.1038/s41929-022-00761-y

https://www.nature.com/articles/s41929-022-00761-y

 

电化学CO 2 还原技术的实际应用目前仍受到明显的CO 2 交叉扩散到阳极侧的影响。由于传统CO 2 电解槽中界面碳酸盐的形成,交叉扩散的CO 2 会与O 2 混合。

有鉴于此 莱斯大学 汪淏田等 报告了一种多孔固体电解质反应器策略,来有效地恢复这些碳损耗。通过在阴极和阳极之间使用可渗透的离子传导磺化聚合物电解质作为缓冲层,界面碳酸盐可以与阳极产生的质子结合,重新形成CO 2 气体以供重复使用,而无需与阳极O 2 混合。作者使用银纳米线催化剂将CO 2 还原为CO,并在超高纯度气体 (>99%) 中展示了高达 90% 的交叉扩散CO 2 回收率,同时在 200 mAcm -2  电流下提供超过90%的CO法拉第效率。通过将回收的CO 2 循环到CO 2 输入流中,实现了超过 90% 的连续 CO 2 转化效率。

Kim, J.Y.‘., Zhu, P., Chen, FY.  et al.  Recovering carbon losses in CO 2  electrolysis using a solid electrolyte reactor.  Nat Catal  (2022). 

DOI:  10.1038/s41929-022-00763-w

https://doi.org/10.1038/s41929-022-00763-w

催化技术交流微信群
加微信群方式: 添加编辑微信 18065920782 ,备注:姓名-单位-研究方向(无备注请恕不通过),由编辑审核后邀请入群。
热催化学术QQ群:741409795
光催化学术QQ群:582590624
电催化学术QQ群:1025856252
均相催化与酶催化QQ群:871976131
多孔材料学术QQ群:813094255
同步辐射丨球差电镜丨FIB-TEM
原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
加急测试
李老师  
学研汇技术经理
158 2732 3927
官方网站:www.xueyanhui.com
版权:如无特殊注明,文章转载自网络,侵权请联系cnmhg168#163.com删除!文件均为网友上传,仅供研究和学习使用,务必24小时内删除。
相关推荐