可再生能源驱动的二氧化碳(CO2)电化学还原技术是前景广阔的可持续未来技术。在安培级电流密度下,实现可储存液体燃料的高效生产是二氧化碳电还原技术的瓶颈。同时,在大电流密度下,催化剂表面无论发生CO2还原反应还是析氢反应,H+的快速消耗均使局部处于强碱环境,输入的大部分CO2未被还原,而是通过与OH-反应生成碳酸盐,导致催化剂表面可用的CO2减少,析氢反应占主导,CO2单程碳效率较低,阻碍了CO2电还原的实际应用。
中国科学院上海高等研究院魏伟、陈为、宋艳芳团队,在三维中空镍纤维表面负载氯掺杂的二氧化锡纳米花,在中性条件下实现安培级电流密度高效电催化二氧化碳转化制甲酸。相关研究成果以Chlorine-Doped SnO2 Nanoflowers on Nickel Hollow Fiber for Enhanced CO2 Electroreduction at Ampere-level Current Densities为题,在线发表在《德国应用化学》上。
该研究报道了新型催化电极。这一电极在三维中空镍纤维表面负载氯掺杂二氧化锡纳米花。该电极在将CO2转化为甲酸方面表现出优异的电催化性能,在电流密度2 A cm-2下实现了99%的甲酸法拉第效率和93%的CO2单程转化率。同时,在电流密度3 A cm-2下,甲酸法拉第效率在520 h内保持在94%以上。研究通过电化学实验结果、原位光谱与理论计算证实,中空纤维透散效应增强了传质,与稳定的Sn4+基团和Sn-Cl键协同作用提高了CO2转化活性。氯的掺杂为二氧化锡传递了电子,增强了CO2吸附能力,降低了关键中间体*OCHO生成的反应能垒,促进了甲酸生成。
这一研究为高效CO2电催化转化制甲酸研究提供了新思路。
研究工作得到科学技术部“催化科学”重点专项、中国科学院战略性先导科技专项等的支持。
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负载氯掺杂的二氧化锡的镍中空纤维气体透散电极CO2电还原示意图
记者10日从昆明理工大学冶金与能源工程学院获悉,该院华一新教授团队近日在低共熔溶剂回收废旧锂离子电池领域取得重要研 当地时间10月31日至11月1日,2024年全球教育会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕“科学、技术、创新与数字变革”和“高等教育的公平机会、质量和流动性”等议题进行讨论。教育部副部长、中国联合国教科文组织全国委 近年来,学前教育得到快速发展,但仍是国民教育体系的薄弱环节,需要通过立法,贯彻落实党中央、国务院决策部署,破解突出问题,为学前教育高质量发展提供法治保障。在此背景下,《中华人民共和国学前教育 中国教育报-中国教育新闻网北京11月11日讯(记者 林焕新)学前教育的发展离不开家庭、社会的共同支持。在今天教育部召开的新闻发布会上,记者获悉,学前教育法不仅对幼儿园做好保育和教育工作提出了 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 施剑松 通讯员 单清伟)10月29日,北京市首届学前教育质量月活动启动暨“学前教育区园行”走进海淀活动在北京市六一幼儿院举行。此次活动以“树立科学质量观 “师傅,您给讲讲一架无人机的留空时间是如何计算的?”“师傅,在热压舱参数的设置上还有几个问题想跟您探讨一下。”在石家庄信息工程职业学院“河北省垂直起降固定翼无人机技术与应用工程研究中 。本文链接:二氧化碳电催化转化制甲酸研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-643-0.html
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