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Nature子刊：能量转换效率接近20%！Cu-Sn电催化剂助力太阳能CO2还原

时间：2022-10-28 来源： 浏览：

Nature子刊：能量转换效率接近20%！Cu-Sn电催化剂助力太阳能CO2还原

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经锡（Sn）改性的铜（Cu）基催化剂已被证明对二氧化碳（CO 2 ）电还原为一氧化碳（CO）具有选择性，但是这种催化剂需要精确控制Sn的负载量。
基于此， 瑞士洛桑联邦理工学院Michael Grätzel和Jing Gao、西安交通大学任丹研究员（共同通讯作者）等人 报道了一种铜/氧化锡（Cu/SnO 2 ）催化剂，其中SnO2物种是通过CuO基底和溅射Sn粒子之间的自发交换反应（SER）形成的。
尽管X射线光电子能谱（XPS）和Pb下电位沉积（Pb UPD）证明了其富含Sn的性质，但Cu-SnO 2 SER 几乎实现了只生产CO，Sn覆盖层的厚度从40到160 nm不等。利用X射线吸收光谱（XAS）、电化学分析和CO吸附/剥离实验，作者发现Cu调节的SnO 2 SER 位点具有形成C-bound*CO物种的合适结合，从而使其具有生成CO的选择性和活性。
最后，作者将III-V InGaP 2 /InGaAs/Ge三结太阳能电池直接连接到定制的双电极流电解槽，在模拟标准空气质量1.5全球照度下，设定了19.9%的新基准太阳能-化学能转换效率，对CO的法拉第效率（FE）为98.9%，创造了太阳能到CO能量转换效率的新纪录。
Solar reduction of carbon dioxide on copper-tin electrocatalysts with energy conversion efficiency near 20%. Nat. Commun., 2022 , DOI: 10.1038/s41467-022-33049-7.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-33049-7.
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