深圳大学何传新团队JACS：可大规模生产的高效CO2RR电催化剂

2023年11月13日上午10:42 • 顶刊解读

通讯作者：何传新

通讯单位：深圳大学

成果速览

电催化CO2还原被认为是最具有应用前景的CO2转化技术之一。但是现有催化材料和反应体系仍然面临着反应过电位大、转化效率低、产物选择性不理想等一系列问题。

近日，深圳大学的何传新教授团队提出了一种简便的策略来大规模合成孤立Cu修饰的通孔碳纳米纤维催化剂（CuSAs/TCNF）。这种CuSAs / TCNFs膜具有优异的机械性能，可直接用作CO2RR的阴极，在液相中将CO2转化为甲醇，且具有44％法拉第效率。

该催化剂的自支撑通孔结构可减少金属原子的嵌入，从而产生大量的Cu单原子，形成大量的反应活性位点参与CO2RR反应。研究表明，Cu单原子对*CO中间体具有相对较高的结合能，使*CO更易于进一步还原为甲醇等产品，而不是反应停留在以CO为产物从催化剂表面释放出来。

图文导读

图1 CuSAs/THCF制备过程示意图

图2 CuSAs/THCF形貌结构表征

图3 CuSAs/THCF催化剂精细结构表征

图4 CuSAs/THCF催化剂电化学表征

图5 CuSAs/THCF理论计算模型

图6 CuSAs/THCF催化反应自由能变化

文献信息

Scalable Production of Efficient Single-Atom Copper Decorated Carbon Membranes for CO2 Electroreduction to Methanol

(Journal of the American Chemical Society ，2019，DOI: 10.1021/jacs.9b04907)

原文链接

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b04907