熊宇杰等AM:V掺杂Cu2Se分级纳米管实现流动池中高效高选择性CO2电还原制乙醇
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CO 2 电催化还原 (CO 2 ER) 制多碳 (C2+) 产物具有很高的商业价值,其效率和选择性受到广泛关注。流通池是一种能大大提高转化效率但要求催化剂具有高导电性和透气性的装置结构 ; 同时,催化剂应能使反应路径向特定产物转化。
有鉴于此, 安徽师范大学熊宇杰教授、 Zhengcui Wu 和 Tian Sheng 等 报道了层叠结构的 V 掺杂 Cu 2 Se 纳米管可以与流通池完美兼容并完成这一任务,实现 CO 2 电还原乙醇的高效率和选择性。
本文要点
要点1. 实验表征和理论计算表明,取代钒掺杂改变了 Cu 2 Se 的局部电荷分布,使活性位点多样化。独特的活性位点促进了桥 *COB 的形成并进一步加氢生成 *COH ,因此,随后的 *COH 和 *COL 的耦合最终生成乙醇。
要点2. 结果表明,最佳 Cu 1.22 V 0.19 Se 纳米管能在 - 0.8 V 条件下电催化 CO 2 生成乙醇,法拉第效率为 68.3% ,局部电流密度为 - 207.9 mA cm -2 。这项工作为导向 C2+ 产物的反应路径的材料设计提供了见解,并为流通池 CO 2 朝着单一 C2+ 液体燃料转化的方向开辟了道路。
Sun, W., Wang, P., Jiang, Y., Jiang, Z., Long, R., Chen, Z., Song, P., Sheng, T., Wu, Z. and Xiong, Y. (2022), V-Doped Cu2Se Hierarchical Nanotubes Enabling Flow-Cell CO2 Electroreduction to Ethanol with High Efficiency and Selectivity. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2207691.
DOI: 10.1002/adma.202207691
https://doi.org/10.1002/adma.202207691
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