來自英國諾丁漢大學和伯明翰大學的合作團隊研發(fā)出一種可持續(xù)催化劑。這種催化劑在使用過程中活性會增強，能將二氧化碳（CO2）轉化為高價值產品。這一成果為設計下一代電催化劑提供了新途徑。相關論文發(fā)表在2月10日的《ACS應用能源材料》期刊上。
CO2是全球變暖的主要推手。將CO2轉化為有用產品的傳統(tǒng)方法通常依賴化石燃料制氫，而電催化方法利用可持續(xù)能源（如光伏和風能）和豐富的水。
該催化劑以具有納米紋理結構的碳為載體，支撐錫微粒。在電催化過程中，對催化劑施加電壓會驅動電子穿過材料，與CO2和水發(fā)生反應，從而產生有價值的化合物。其中一種產物就是甲酸鹽，它廣泛用于合成聚合物、藥品、黏合劑等化學產品。為了獲得最佳效率，該過程必須在低電勢下運行，同時保持高電流密度和高選擇性，以確保有效利用電子將CO2轉化為所需產品。
研究人員測量了反應過程中CO2分子所消耗的電流，以評估催化劑性能。通常，催化劑在使用過程中會降解，導致活性降低。然而他們發(fā)現，在碳納米結構上，錫微粒的電流在48小時內持續(xù)增加，幾乎所有電子用于將CO2還原為甲酸鹽，生產率提高了3.6倍，同時保持了近100%的選擇性。
研究人員認為，這是由于錫被分解成小至3納米的顆粒。錫微粒與石墨化碳納米纖維之間存在相互作用，在電子從碳電極轉移到CO2分子中起到了關鍵作用，這是在外加電勢下將CO2轉化為甲酸鹽的關鍵步驟。電子顯微鏡觀察結果表明，更小的錫微粒與電極的納米紋理碳實現了更好的接觸，從而改善了電子傳輸，并將活性錫中心的數量增加了近10倍。
這些發(fā)現為設計電催化載體開辟了新途徑，通過精確控制催化劑與載體在納米尺度上的相互作用，大大提高了將CO2轉化為高價值產品的選擇性和穩(wěn)定性。
來自英國諾丁漢大學和伯明翰大學的合作團隊研發(fā)出一種可持續(xù)催化劑。這種催化劑在使用過程中活性會增強，能將二氧化碳（CO2）轉化為高價值產品。這一成果為設計下一代電催化劑提供了新途徑。相關論文發(fā)表在2月10日的《ACS應用能源材料》期刊上。
CO2是全球變暖的主要推手。將CO2轉化為有用產品的傳統(tǒng)方法通常依賴化石燃料制氫，而電催化方法利用可持續(xù)能源（如光伏和風能）和豐富的水。
該催化劑以具有納米紋理結構的碳為載體，支撐錫微粒。在電催化過程中，對催化劑施加電壓會驅動電子穿過材料，與CO2和水發(fā)生反應，從而產生有價值的化合物。其中一種產物就是甲酸鹽，它廣泛用于合成聚合物、藥品、黏合劑等化學產品。為了獲得最佳效率，該過程必須在低電勢下運行，同時保持高電流密度和高選擇性，以確保有效利用電子將CO2轉化為所需產品。
研究人員測量了反應過程中CO2分子所消耗的電流，以評估催化劑性能。通常，催化劑在使用過程中會降解，導致活性降低。然而他們發(fā)現，在碳納米結構上，錫微粒的電流在48小時內持續(xù)增加，幾乎所有電子用于將CO2還原為甲酸鹽，生產率提高了3.6倍，同時保持了近100%的選擇性。
研究人員認為，這是由于錫被分解成小至3納米的顆粒。錫微粒與石墨化碳納米纖維之間存在相互作用，在電子從碳電極轉移到CO2分子中起到了關鍵作用，這是在外加電勢下將CO2轉化為甲酸鹽的關鍵步驟。電子顯微鏡觀察結果表明，更小的錫微粒與電極的納米紋理碳實現了更好的接觸，從而改善了電子傳輸，并將活性錫中心的數量增加了近10倍。
這些發(fā)現為設計電催化載體開辟了新途徑，通過精確控制催化劑與載體在納米尺度上的相互作用，大大提高了將CO2轉化為高價值產品的選擇性和穩(wěn)定性。
本文鏈接：http://www.enbeike.cn/news-2-511-0.html錫納米顆粒催化劑可高效轉化CO2
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