网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

何会兵/徐晶Angew.:气氛诱导氧空位实现Cu 单原子电催化还原CO2为CH4!

0
分享至

研究内容

电化学二氧化碳还原(ECO 2 RR)显示出制造高价值碳基化学品的巨大潜力,而在原子水平上设计先进的催化剂仍然具有挑战性。ECO 2 RR性能在很大程度上取决于催化剂微电子结构,该结构可以通过表面缺陷工程进行有效调节。

广西大学何会兵/华东理工大学徐晶提供了一种大气辅助低温煅烧策略,制备一系列具有不同氧空位浓度的单原子Cu/二氧化铈催化剂,用于将二氧化碳稳健电解还原为甲烷。在流动池中,在H 2 环境下获得的Cu/二氧化铈催化剂(Cu/ceria-H 2 )在150 mA cm −2 的工业规模电流密度下,甲烷法拉第效率(FE CH4 )为70.03%,翻转频率(TOF CH4 )为9946.7 h −1 。相关工作以“Atmosphere Induces Tunable Oxygen Vacancies to Stabilize Single-Atom Copper in Ceria for Robust Electrocatalytic CO2Reduction to CH4 ”为题发表在国际著名期刊Angewandte Chemie International Edition上。

研究要点

要点1.作者报道了一系列在可变反应气氛(空气、Ar和H 2 )下通过低温退火控制氧空位浓度的Cu/二氧化铈催化剂。进一步通过电子顺磁共振(EPR)、拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)证明了三种煅烧环境下催化剂上氧空位数量的差异。X射线吸收近边结构(XANES)证实了Cu/ceria-H 2 催化剂的单原子结构,Cu的主要价态为+1。

要点2.与Cu/铈空气和Cu/铈Ar相比,Cu/铈H 2 催化剂具有最多的氧空位,有助于稳定更具活性的Cu + 。富含氧空位的Cu/ceria-H 2 在-1.49 V vs RHE下表现出70.03%的高FE CH4 ,远远超过了Cu/ceria-Air(47.11%)和Cu/ceria-Ar(39.91%)的对应物。

要点3.操作衰减全反射表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)和理论计算表明,氧空位可以提高CO 2 的活化程度和关键中间体(*COOH和*CO)的吸附,从而促进电荷转移动力学和甲烷生产率。

本研究通过反应气氛控制表面微观结构,为设计有效的CO2转化为CH4的电催化剂提供了深刻的见解。

研究图文

图1. 材料制备和物理特性。

图2. ECO 2 RR-CH 4 的性能。

图3. ECO 2 RR后Cu/ceria-H 2 的结构表征。

图4. 内在活动的力学研究。

图5. ECO 2 RR选择性与Cu位点氧空位的关系。

文献详情

Atmosphere Induces Tunable Oxygen Vacancies to Stabilize Single-Atom Copper in Ceria for Robust Electrocatalytic CO 2 Reduction to CH 4

Fang Huang, Xiangyu Chen, Huanhuan Sun, Qingduo Zeng, Junjie Ma, Dong Wei, Jinliang Zhu, Zhengjun Chen, Taoyuan Liang, Xucai Yin, Xijun Liu, Jing Xu*, Huibing He*

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI : https://doi.org/10.1002/anie.202415642

版权声明:「崛步化学」旨在分享学习交流化学、材料等领域的最新资讯及研究进展。编辑水平有限,上述仅代表个人观点。投稿,荐稿或合作请后台联系编辑。感谢各位关注!

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
登机牌告诉你:你可以离开,却没人问你失去了什么

登机牌告诉你:你可以离开,却没人问你失去了什么

有态度网友ytd2993
2026-06-01 00:34:54
承诺“不限次数”,就该接住顾客的“天天来”

承诺“不限次数”,就该接住顾客的“天天来”

南风不及你温柔
2026-05-16 01:02:57
看了《生活大爆炸》中霍华德的真实人生,才明白他有多不容易

看了《生活大爆炸》中霍华德的真实人生,才明白他有多不容易

动物奇奇怪怪
2026-06-01 10:20:36
知名女歌手:好聚好散!官宣成婚仅20天……

知名女歌手:好聚好散!官宣成婚仅20天……

阿废冷眼观察所
2026-05-30 21:11:34
又一起吃他汀猝死!医生再三强调:夏季吃他汀的人,要警惕这4点

又一起吃他汀猝死!医生再三强调:夏季吃他汀的人,要警惕这4点

健康科普365
2026-06-01 21:55:03
印度50°C高温热死人,为何印度人宁愿硬抗也不用中国空调?

印度50°C高温热死人,为何印度人宁愿硬抗也不用中国空调?

原广工业
2026-06-01 20:29:04
一半中国人蛋白质没吃够!医生:50岁以上人群,每天这样吃才达标

一半中国人蛋白质没吃够!医生:50岁以上人群,每天这样吃才达标

路医生健康科普
2026-05-03 11:40:03
“体操王后”刘璇惊喜复出!曾力压陈法拉演女一 ! 黄宗泽马国明甘当绿叶!

“体操王后”刘璇惊喜复出!曾力压陈法拉演女一 ! 黄宗泽马国明甘当绿叶!

喜欢历史的阿繁
2026-06-01 14:06:21
丰塞卡:C罗不是问题;本届世界杯或是葡萄牙史上最强阵容

丰塞卡:C罗不是问题;本届世界杯或是葡萄牙史上最强阵容

懂球帝
2026-06-02 00:49:27
深圳距1900万红线仅75万:落户窗口期还剩多久

深圳距1900万红线仅75万:落户窗口期还剩多久

阿离家居
2026-06-01 12:32:33
26人留23人,国足3人离队名单预测:门将1人,后卫1人,锋线1人

26人留23人,国足3人离队名单预测:门将1人,后卫1人,锋线1人

男足的小球童
2026-06-01 17:53:27
法网第9日看点:萨巴伦卡大战大坂直美,女双赛场上演中国德比

法网第9日看点:萨巴伦卡大战大坂直美,女双赛场上演中国德比

全景体育V
2026-06-01 06:11:31
接下来世界要迎接的战争,很可能就是大家都在关注的中日冲突

接下来世界要迎接的战争,很可能就是大家都在关注的中日冲突

南权先生
2026-04-05 05:20:03
为什么女性会有比男性更高的性快感,从进化论的角度分析?

为什么女性会有比男性更高的性快感,从进化论的角度分析?

宇宙时空
2026-05-29 18:00:14
英媒:中国已经向全球证明,未来各国都需要用到中国这项技术!

英媒:中国已经向全球证明,未来各国都需要用到中国这项技术!

你是我心中最美星空
2026-05-22 04:16:41
天涯社区法定代表人已成失信被执行人

天涯社区法定代表人已成失信被执行人

大象新闻
2026-06-01 19:47:03
“客厅5不放,放了快拿走”!不是胡说,都是过来人的经验教训

“客厅5不放,放了快拿走”!不是胡说,都是过来人的经验教训

家居设计师苏哥
2026-05-25 14:30:37
澳大利亚公布世界杯26人名单:17人旅欧+归化意甲名将 古德温落选

澳大利亚公布世界杯26人名单:17人旅欧+归化意甲名将 古德温落选

我爱英超
2026-06-01 07:06:47
55岁汪峰给所有男人提了个醒:可以老、可以胖,但穿衣打扮要注意

55岁汪峰给所有男人提了个醒:可以老、可以胖,但穿衣打扮要注意

寻墨阁
2026-05-31 12:49:15
长征结束后,毛主席一句“凡不是党员者,一律入党”背后的深意

长征结束后,毛主席一句“凡不是党员者,一律入党”背后的深意

芊芊子吟
2026-05-24 07:45:03
2026-06-02 03:47:00
崛步化学
崛步化学
分享化学领域最新文献!
2078文章数 232关注度
往期回顾 全部

科技要闻

黄仁勋演讲实录|40年来PC首次重设计!

头条要闻

伊朗计划彻底封锁霍尔木兹海峡 特朗普回应

头条要闻

伊朗计划彻底封锁霍尔木兹海峡 特朗普回应

体育要闻

杰威:如果我没受伤,我们能击败马刺

娱乐要闻

奚梦瑶婚礼现场图!一双儿女当花童

财经要闻

宇树过会,杭州赢麻了

汽车要闻

奇瑞集团5月销量24.8万辆 同比增长20.5% 出口18.2万辆再创新高

态度原创

数码
房产
亲子
手机
公开课

数码要闻

惠普推OmniDesk迷你主机:配英特尔新U支持AI加速

房产要闻

100亿!1371亩!海口城市更新,再爆超级项目!

亲子要闻

向太坦言给孙女买衣服从不超100块:真的豪门从不靠名牌养娃

手机要闻

华为nova 16系列支持5A速度!传输、流畅度领先友商17 Pro

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版