贺高红ACS Catalysis:N4Ni/CuN4双位点的催化剂促进电催化CO2RR

贺高红ACS Catalysis:N4Ni/CuN4双位点的催化剂促进电催化CO2RR

用于CO2还原反应(CO2RR)的双原子催化剂(DAC),因其最大的原子效用和更复杂的功能而成为一个有前途的前沿研究领域。然而,在原子水平上正确设计双原子催化剂(DAC)和理解二元位点的协同机制仍然具有挑战性。
因此,大连理工大学贺高红团队通过金属-有机骨架辅助合成了具有N4Ni/CuN4双位点的催化剂,以有效催化CO2RR。
贺高红ACS Catalysis:N4Ni/CuN4双位点的催化剂促进电催化CO2RR
贺高红ACS Catalysis:N4Ni/CuN4双位点的催化剂促进电催化CO2RR
Cu和Ni前驱体分别作为金属节点掺杂并封装在ZIF-8的空腔中,MOF的晶体结构提供了有序和周期性的空间来调整Cu和Ni前驱体之间的相对空间距离。排列良好的Cu和Ni前驱体有利于一步热激活后Ni/Cu相邻位点的形成。
具有N4Ni/CuN4的催化剂具有出色的催化活性和选择性,在-0.79 VRHE处实现了最大的FECO(99.2%),-0.39 VRHE至-1.09 VRHE范围的FECO超过95%。
贺高红ACS Catalysis:N4Ni/CuN4双位点的催化剂促进电催化CO2RR
DFT计算表明,相邻的NiN4和CuN4引起的电子重分布和带隙变窄,增强了电子传导性并加强了*COOH中间体和Ni位点之间的键合相互作用,从而降低了整体反应能垒并促进了 CO的生成。
该工作强调了具有电子和原子工程结构的协同Ni/Cu双位点的重要作用,并为在各个领域开发DAC提供新见解。
Atomically dispersed Ni/Cu dual sites for boosting the CO2 reduction reaction. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c02319

原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/10/8ca5095838/

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