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        金屬有機(jī)框架衍生鎳納米顆粒在寬電位窗口內(nèi)高效電催化二氧化碳還原

        2024-07-18 00:00:00邵碧珠董慧君龔云南梅劍華蔡鋒石劉金彪鐘地長魯統(tǒng)部
        物理化學(xué)學(xué)報 2024年4期
        關(guān)鍵詞:熱處理

        摘要:電催化二氧化碳(CO2)還原被認(rèn)為是將CO2轉(zhuǎn)化為可再生能源產(chǎn)品的一種有前途的方法。開發(fā)性能優(yōu)異的電催化劑高效完成這一重要反應(yīng)是關(guān)鍵。鎳基催化劑廣泛應(yīng)用于電催化CO2還原研究,但是,鎳納米顆粒經(jīng)常表現(xiàn)較差的催化性能。在本文中,通過在氮?dú)鈿夥罩懈邷責(zé)峤怄嚮饘儆袡C(jī)骨架(MOF)、尿素和炭黑混合物,獲得了鎳納米顆粒負(fù)載于多孔碳氮中的催化材料(NiNPs-NC)。有趣的是,NiNPs-NC在H型和流動相電池中都表現(xiàn)出優(yōu)異的CO2電還原性能。在H型電解池和?0.67 – ?1.07 V vs. RHE (可逆氫電極)電位窗口內(nèi),NiNPs-NC催化CO2還原為CO的法拉第效率大于90%,其中,在?0.87 V vs. RHE時,CO的法拉第效率約為100%。在流動相電解池和?0.50 – ?0.70 V vs. RHE電位窗口內(nèi),NiNPs-NC催化CO2還原為CO的選擇性大于95%。電化學(xué)阻抗譜圖和塔菲爾斜率表征顯示,NiNPs-NC的高催化活性歸因于其在催化過程中的快速電荷轉(zhuǎn)移。本文提供了一種制備高效CO2電還原催化劑的方法。

        關(guān)鍵詞:鎳納米顆粒;電催化劑;二氧化碳還原;金屬有機(jī)框架;熱處理

        中圖分類號:O643

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