国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

韓布興/孫曉甫AM:原子分散Ni-Cu催化劑實現(xiàn)全pH值CO2電還原

韓布興/孫曉甫AM:原子分散Ni-Cu催化劑實現(xiàn)全pH值CO2電還原
二氧化碳(CO2)電還原對于減少CO2排放、完成碳循環(huán)具有重要意義。然而,在中性或堿性電解質(zhì)中不可避免的碳酸鹽形成和低CO2利用效率阻礙了其商業(yè)規(guī)模的應用。
基于此,中科院化學研究所韓布興院士和孫曉甫研究員(共同通訊作者)等人首次報道了一種空心氮摻雜碳負載的Ni-Cu雙原子催化劑,用于全pH值范圍內(nèi)CO2電還原為CO。
在酸性、中性和堿性電解質(zhì)中,該催化劑表現(xiàn)出高達約99%的CO法拉第效率(FE),CO的局部電流密度分別達到190±11 mA cm-2、225±10 mA cm-2和489±14 mA cm-2。特別是在酸性條件下,CO2的利用效率達到64.3%,比堿性條件下提高了2倍。
韓布興/孫曉甫AM:原子分散Ni-Cu催化劑實現(xiàn)全pH值CO2電還原
本文通過密度泛函理論(DFT)計算,作者闡明了Cu/Ni-NC催化劑上CO2轉(zhuǎn)化為CO的機理。作者首先構(gòu)建了兩個具有NiN3-CuN3或NiN3位點的催化劑模型,并優(yōu)化了不同中間體在CO2轉(zhuǎn)化為CO過程中的吸附模型。
根據(jù)NiN3-CuN3和NiN3模型中Ni d軌道的態(tài)密度,NiN3-CuN3中Ni的d帶中心(-1.64 eV)比NiN3中的Ni(-2.10 eV)更接近費米能級。
結(jié)果表明,NiN3-CuN3中Ni的反鍵軌道具有較多的電子,促進了反應物在催化劑表面的吸附。
韓布興/孫曉甫AM:原子分散Ni-Cu催化劑實現(xiàn)全pH值CO2電還原
自由能結(jié)果表明,對不同的催化劑模型進行pH校正后,*COOH(*CO2→*COOH)的形成過程是吸熱的,并作為速率決定步驟(RDS)。不同pH條件下,NiN3-CuN3對*CO的吸附自由能高于NiN3,表明CO的解吸過程更快。
此外,作者還探討了兩種模型中HER副反應路徑自由能的變化。NiN3-CuN3的HER自由能壘越大,說明NiN3-CuN3抑制HER的能力越強。
因此,作者得出了以下結(jié)論:Cu原子改變了鄰近Ni位點的電子結(jié)構(gòu),從而促進了CO2RR過程。
韓布興/孫曉甫AM:原子分散Ni-Cu催化劑實現(xiàn)全pH值CO2電還原
Atomically Dispersed Ni-Cu Catalysts for pH-Universal CO2 Electroreduction. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202209590.
https://doi.org/10.1002/adma.202209590.

原創(chuàng)文章,作者:Gloria,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/13/08acc5db5b/

(0)

相關推薦

炉霍县| 大兴区| 广丰县| 崇信县| 桐梓县| 仁化县| 来凤县| 迁安市| 黎平县| 改则县| 裕民县| 昌都县| 禄丰县| 盐亭县| 吉首市| 彭州市| 康定县| 高淳县| 陆河县| 桃园县| 广宁县| 永宁县| 乐陵市| 永靖县| 镇坪县| 治多县| 古田县| 江油市| 井冈山市| 红河县| 乌鲁木齐市| 车险| 商洛市| 涞源县| 台州市| 左贡县| 丰镇市| 承德市| 宝兴县| 寻甸| 会宁县|