福建物构所MOFs衍生的碳纳米管催化剂电复原CO2获得新进展

原标题：福建物构所MOFs衍生的碳纳米管催化剂电复原CO2获得新进展

近年来，运用可再生资源发生的电力将大气中高浓度的二氧化碳电复原（CO2RR）为高附加值的化学品是完成碳-能量平衡的有用办法。但是慵懒的CO2（C=O, 806 kJ·mol？1）和随同的析氢（HER）竞赛反响会引起如反响过电位高、选择性差和电流密度低一级问题。因而开发高效、安稳的CO2RR的电催化剂至关重要。多孔碳纳米管载体因其具有大的比表面积、管式结构、强的导电性，不只可以充沛露出金属活性位点，并且可以促进电解液和CO2的涣散，然后可以进步催化活性。

鉴于此，中科院福建物构所结构化学国家要点试验室曹荣和黄远标团队在科技部要点研制方案、国家自然科学基金项目、中科院战略性先导科技专项、前沿科学要点研讨项目、中科院青促会优异会员项目赞助下，以氧化锌/金属-有机结构（ZnO@ZIF-ZnNi）核壳纳米棒作为前驱体和模板，通过炭化，制备了均匀涣散在氮掺杂碳纳米管上的Ni单原子催化剂（Ni/NCTs）。与一般Ni/C催化剂比较，该Ni/NCTs电催化剂表现出优异的CO2RR催化功能：在一个较宽的电势窗口下，可将二氧化碳以挨近100%法拉第功率（-0.8 V vs RHE 98%）转化为一氧化碳（CO）。该催化剂接连电解20小时，其反响活性未见显着衰减。此外，与大多数文献报导碳源仅仅是来自于CO2不同，咱们选用同位素盯梢试验发现CO是来自于CO2与电解液中的HCO3-。与柴国良研讨员团队进行DFT核算协作的结果表明，*COOH是构成CO2RR的决速步骤。

该工作为开发锚定在多孔碳上的单原子催化剂用于能量存储和转化供给了有利的学习。相关研讨成果宣布在Appl. Catal. B. Environ. (2020, DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.118929)上，论文榜首作者是物构所与福师大联培硕士生侯莹。

来历 福建物构所

论文链接：

https:///science/article/pii/S0926337320303441

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