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駱靜利Chem. Eng. J.: 氫氧化物起大作用！原位生成的氫氧化物促進(jìn)電催化CO2RR

CO₂電化學(xué)還原為CO是可持續(xù)碳循環(huán)的一種有吸引力的方法。然而，CO₂還原反應(yīng)(CO₂RR)的活性和選擇性通常受到水性介質(zhì)中競爭性析氫反應(yīng)(HER)的限制，因此，開發(fā)能夠有效促進(jìn)CO₂RR轉(zhuǎn)化為CO同時(shí)抑制競爭性 HER 的先進(jìn)催化劑具有重要意義。

基于此，阿爾伯塔大學(xué)駱靜利團(tuán)隊(duì)通過在電化學(xué)CO₂RR條件下合成菱面體CdCO₃晶體(i-CdCO₃)，并且引入了原位生成的氫氧化物。生成的氫氧化物有助于提高電極/電解質(zhì)界面的局部pH值，從而有效地抑制HER。

結(jié)果，得到的i-CdCO₃與具有相似形態(tài)的預(yù)合成CdCO₃相比，在-0.66 V至-1.16 V的寬電位窗口中表現(xiàn)出顯著的CO法拉第效率(超過90%)，并且具有接近100%的選擇性。

此外，i-CdCO₃在-1.26 V下能夠提供-24.8 mA mg^-1的大電流密度，以及36小時(shí)的良好穩(wěn)定性和可忽略不計(jì)的降解，進(jìn)一步證明了其在高效CO₂RR方面的優(yōu)越性。

該研究提出了一種很有前景的設(shè)計(jì)策略，通過在電極附近原位產(chǎn)生氫氧化物來抑制不利的HER來提高CO₂RR系統(tǒng)的選擇性，為設(shè)計(jì)用于電化學(xué)CO₂RR的廉價(jià)且選擇性的催化劑系統(tǒng)提供新的見解。

In-Situ Generated Hydroxides Realize Near-Unity CO Selectivity for Electrochemical CO₂ Reduction. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI:10.1016/j.cej.2021.133785

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/2023/10/16/fea95a6e7b/

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