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AEM：SnO2/Cu6Sn5/CuO中多活性位点串联电还原CO2制甲酸

时间：2023-02-16 来源：浏览：

AEM：SnO2/Cu6Sn5/CuO中多活性位点串联电还原CO2制甲酸

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电催化 CO ₂ 还原反应（ CO ₂ RR ）是有效利用排放的 CO ₂ 的可行策略。而 CO ₂ RR 涉及多个步骤，包括吸附、活化、氢化等。

近日， 济南大学周伟家、刘宏、 Li Xiao 将 SnO ₂ /Cu ₆ Sn ₅ /CuO 中相边界衍生的多活性位点用于 CO ₂ 电还原成甲酸。

本文要点

要点1. 铜锡合金催化剂具有将 CO ₂ 还原为甲酸或甲酸的能力。然而，它们对 CO ₂ 分子的吸附和活化能力较差，以及 *H 供应的缓慢动力学限制了电催化 CO ₂ RR 中产生甲酸的质子耦合电子转移过程。作者通过激光溅射制备了具有相边界的超小型 SnO ₂ /Cu ₆ Sn ₅ /CuO 纳米催化剂。

要点2. SnO ₂ 的引入增强了 CO ₂ 的吸附和活化，而 CuO 促进了 H ₂ O 分解并提供了丰富的 *H 中间体，从而在 SnO ₂ /Cu ₆ Sn ₅ /CuO 复合催化剂上形成串联催化位点，从而具有优异的 CO ₂ RR 活性和对甲酸的高选择性。 SnO ₂ /Cu ₆ Sn ₅ /CuO 电极上甲酸（ FE _HCOOH ）的法拉第效率达到 90.13% ，在 −0.95 V 下的电流密度高达 25.2 mA cm ⁻² 。原位红外光谱和动力学同位素效应实验证实了通过引入氧化物构建的多相边界的作用，这与设计理念一致。

Yujie Shi et.al Superscalar Phase Boundaries Derived Multiple Active Sites in SnO ₂ /Cu ₆ Sn ₅ /CuO for Tandem Electroreduction of CO ₂ to Formic Acid Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202203506

https://doi.org/10.1002/aenm.202203506

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