Con la ayuda de un espectrómetro de resonancia magnética nuclear, un grupo de investigación dirigido por el Prof. Wang Hui de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de la Academia de Ciencias de China ha preparado un catalizador de alta eficiencia de óxido cuproso hueco cubierto de carbono utilizando la reducción de autocarbonilación con disolvente. estrategia, que proporcionó una nueva solución para la reacción electrocatalítica de reducción de dióxido de carbono (CO2 RR) en la preparación de multicarbonos (C2+ ) productos.
Los resultados se publicaron en Materiales funcionales avanzados. .
Las emisiones excesivas de dióxido de carbono son un problema global. Convirtiendo CO2 en productos químicos y combustibles a través del CO2 RR no sólo ayuda al medio ambiente sino que también apoya el objetivo de "carbono dual" de China. Se han logrado avances en la producción de productos de un solo carbono (C1), como monóxido de carbono y ácido fórmico, a partir de CO2. RR. Sin embargo, el CO2 actual Eficiencia de RR en la producción de C2+ productos es baja, lo que crea la necesidad de catalizadores que puedan mejorar la eficiencia y la selectividad.
En este estudio, los investigadores desarrollaron un nanorreactor especializado llamado óxido cuproso hueco protegido con capa de carbono dopado con nitrógeno (H-Cu2 O@C/N) utilizando una estrategia de reducción de autocarbonatación de solventes.
Esta mejora del nanorreactor ayuda a aumentar la cantidad de intermediarios clave (*CO) en la superficie del catalizador, lo que acelera la producción de C2+. productos a través de una reacción química.
Cuando se prueba en un electrolizador de conjunto de electrodo de membrana (MEA), el H-Cu2 El nanorreactor O@C/N logró resultados impresionantes, con una eficiencia del 75,9% en la producción de C2+ productos y una alta densidad de corriente de 248,8 mA·cm -2 . Esto demuestra la eficacia de los catalizadores en CO2 Conversión RR.
Para comprender mejor este proceso, el equipo de investigación realizó estudios detallados. Estos resultados confirmaron que las inclusiones de C/N preparadas mediante la estrategia de reducción de autocarbono con disolventes pueden proteger eficazmente el Cu + . especies activas y asegurar su estabilidad catalítica.
Este trabajo proporciona una manera eficiente y factible de optimizar la estructura del catalizador para CO2 altamente selectivo. Preparación RR de C2+ productos.
Más información: Xiangfu Meng et al, Acoplamiento C-C de dirección mediante Cu hueco2 Nanorreactores O@C/N para electrorreducción altamente eficiente de CO2 a C2 + Productos, Materiales funcionales avanzados (2024). DOI:10.1002/adfm.202312719
Información de la revista: Materiales funcionales avanzados
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
