二氧化碳还原利用对实现
2055
年二氧化碳净零排放的目标至关重要。
近日，
哥伦比亚大学
Chen Jingguang G.
、爱荷华州立大学
Huang Wenyu
、
Qi Long
、弗吉尼亚大学
Zhang Sen
发现在
电催化
CO
2
还原反应中，通过将单原子
Ni
和纳米
Cu
进行耦合得到的复合催化剂，能够在催化过程中利用
C-C
偶联提高乙烯的合成效率。
本文要点
要点1.
锚定在高比表面积有序介孔碳上的单原子
Ni
能够在宽电势范围内实现
CO
2
向
CO
的高速选择性转化，并且
CO
能够在
Cu
纳米线（
NW
）上富集，通过
C–C
偶联合成乙烯。
要点2.
原位表面增强红外吸收光谱（
SEIRAS
）证实，单原子
Ni
的掺入能够显著增强
CO
在
Cu
上的富集。此外，原位
X
射线吸收近边缘结构（
XANES
）证明，混合催化剂在
CO
2
RR
期间能够保持结构稳定性。并且在碱性液流电池中，通过优化组分后的催化剂在
-0.5 V (vs. RHE), 100 mA·cm
–2
的电流密度下的法拉第效率（
FE
）高达
66%
。
Yin Zhouyang et.al Hybrid Catalyst Coupling Single-Atom Ni and Nanoscale Cu for Efficient CO2 Electroreduction to Ethylene JACS 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c09773
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.2c09773
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原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
