​三单位联合AEM:Sn SA/ZnO高效转化CO2为甲酸盐

本文报道了在拉伸应变ZnO纳米片上锚定原子分散的Sn(Sn SA/ZnO)

​三单位联合AEM:Sn SA/ZnO高效转化CO2为甲酸盐
一般而言,商用氧化锌(ZnO)对电化学还原CO2为甲酸盐的选择性和活性较差。大量的Sn基纳米材料被报道为生产甲酸盐的优良电催化剂,但是金属Sn比Zn更昂贵。
基于此,韩国蔚山国立科学技术学院Jaephil Cho、青岛科技大学刘希恩教授、秦清教授和刘尚果副教授、吉林大学张伟教授(共同通讯作者)等人报道了在拉伸应变ZnO纳米片上锚定原子分散的Sn(Sn SA/ZnO),在较宽的电位窗口内对甲酸盐生产的活性和选择性有显著提高。
​三单位联合AEM:Sn SA/ZnO高效转化CO2为甲酸盐
在文中,作者通过简单的一步水热法在经应力处理的ZnO纳米片上制备了原子分散的Sn(Sn SA/ZnO),单原子掺杂量为1.02 wt.%。对比市售ZnO,Sn SA/ZnO在宽窗口电位下极大提高了CO2转化为甲酸盐的电催化性能,其质量活度也远高于市售Sn,超低的Sn含量使Sn SA/ZnO比商业Sn更具经济可行性。
​三单位联合AEM:Sn SA/ZnO高效转化CO2为甲酸盐
先进的表征与密度泛函理论(DFT)计算表明,Sn SA/ZnO中暴露的Sn和O原子作为双活性位点,极大地增强了CO2的捕获和活化,而其表面的拉伸应变使Sn SA/ZnO的投影态密度(PDOS)升高,从而增强了*HCOO中间物的吸附。该研究通过单原子调节非活性金属氧化物的电子结构,为电化学合成CO2RR开辟了一条构建双活性位点的新途径。
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Single-Atom Sn on Tensile-Strained ZnO Nanosheets for Highly Efficient Conversion of CO2 into Formate. Adv. Energy Mater., 2022, DOI: 10.1002/aenm.202202695.
https://doi.org/10.1002/aenm.202202695.

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