邓意达/韩晓鹏/王嘉骏ACS Catalysis：电子态调制抑制S溶解，提高SnS对CO2电还原活性

杂原子掺杂可以通过调节电子态来促进效能。然而，阐明特定金属硫化物电子态的作用并同时增强 CO2电还原反应(CO2RR)稳定性的研究还很少见。SnS 以其生产 HCOOH 的能力而闻名，然而，它的长期运行稳定性受到硫溶解的限制。

基于此，天津大学邓意达、韩晓鹏和王嘉骏等采用水热和煅烧相结合的方法制备了碳包覆的SnS微花，然后通过用杂原子In和Ag取代Sn位点来调节电子态(In-SnS/C和Ag-SnS/C)。

原位拉曼光谱学结合密度泛函理论(DFT)计算证实，引入In杂原子有助于In/Sn和S之间更高的电子杂化，S金属的键合强度显著提高，S的溶解得到有效缓解，从而提高了催化剂的稳定性。同时，电子态的调制促进了催化剂表面对CO₂和OCHO中间体的吸附，使In-SnS/C的CO₂RR活性得到提高。

受益于杂原子调制的电子态，In-SnS/C在50 h内实现了96.6%的CO₂-甲酸法拉第效率和37 mA cm^-2的甲酸部分电流密度，并且该催化剂在-0.6 V_RHE时没有降解。

更重要的是，In-SnS/C和Ag-SnS/C对甲酸盐的电流密度和法拉第效率(FE)均高于原始SnS/C。该项工作对CO₂RR催化剂的反应过程进行了监测，并研究了催化剂稳定性提高的根源以及催化的机理，这有利于推动CO₂RR催化剂的进一步发展。

Inhibiting Sulfur Dissolution and Enhancing Activity of SnS for CO₂ Electroreduction via Electronic State Modulation. ACS Catalysis, 2022. DOI: 10.1021/acscatal.2c02617

原创文章，作者：华算老司机，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2022/11/13/6d1a974af6/

邓意达/韩晓鹏/王嘉骏ACS Catalysis：电子态调制抑制S溶解，提高SnS对CO2电还原活性

相关推荐

发表回复