贺高红/吴雪梅JMCA：FE>99.2%！Fe/Cu-N-C双原子催化剂助力CO2电还原

双原子催化剂（DACs）由于其最大的原子利用率和更灵活的活性位点，为高效催化CO₂还原反应（CO₂RR）提供了一种新的策略。然而，在原子水平上精确设计异核双原子活性位点和理解二元位点的配位机制仍然是一个挑战。

近日，大连理工大学贺高红教授和吴雪梅教授（共同通讯作者）等人报道了一种通过金属有机骨架（MOF）合成了具有精确控制的Fe-Cu硅藻位点的氮-掺杂碳基质，即Fe/Cu-N-C催化剂。

所制备的Fe/Cu-N-C催化剂表现出优异的共法拉第效率（FE），在-0.4至-1.1 V vs. RHE的宽电位范围内FE>95%。

在-0.8 V vs. RHE的宽电位范围内FE更是超过了99.2%，同时具有高转换频率（在-1.1 V vs. RHE时5047 h^-1）和低过电位（50 mV），优于大多数已报道的原子分散催化剂。

此外，作者通过进一步的密度泛函理论（DFT）计算发现，Fe-Cu硅藻之间的协同作用导致快速电荷转移，并有效地调整d-带中心的位置，从而降低了*COOH形成和*CO解吸的能量势垒。

该工作为构建异核双原子催化剂和探索协同效应提供了一条新的途径。

Well-defined Fe-Cu diatomic sites for efficient catalysis of CO₂ electroreduction. J. Mater. Chem. A, 2021, DOI: 10.1039/D1TA02833B.

https://doi.org/10.1039/D1TA02833B.

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