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张彪彪JACS：InNCN工业级电催化CO2还原制甲酸

时间：2023-06-20 来源： 浏览：

张彪彪JACS：InNCN工业级电催化CO2还原制甲酸

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发展工业级电化学还原 CO 2 制备甲酸盐（ HCOO - ） / 甲酸（ HCOOH ）过程需要高活性电催化剂。但是通常催化剂因为不可避免的自还原产生结构变化，导致在工业电流缺乏长期稳定性。
有鉴于此， 西湖大学张彪彪等 研究通过线性 [NCN] 2- 构筑 InNCN 纳米粒子作为催化剂，用于 CO 2 还原制备 HCOO - 。
本文要点
要点1.  在部分电流密度为 250 mA cm -2 的 HCOO- 法拉第效率达到 96 % ，而且仅需要 -0.72 V RHE 就实现了 400 mA cm -2 甲酸盐电流密度，能够在 ~125 mA cm -2 电流密度连续 160 h 制备纯 HCOOH 。
要点2.  InNCN 的优异活性和稳定性来自独特的结构， [NCN] 2- 配体的 σ- 键供体，结构能够在 [N=C=N] 2- 和 [N≡C-N] 2- 之间变化，并且具有开放的骨架结构。
这项工作验证金属氰化物是具有前景的电化学还原 CO 2 催化剂材料，拓展了 CO 2 还原催化剂的种类，有助于理解催化剂的结构 - 活性关系。
Bingquan Jia, Zhe Chen, Chengjin Li, Zhuofeng Li, Xiaoxia Zhou, Tao Wang, Wenxing Yang, Licheng Sun, and Biaobiao Zhang*, Indium Cyanamide for Industrial-Grade CO 2  Electroreduction to Formic Acid, J. Am. Chem. Soc. 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c04288
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04288
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