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中国石油大学(华东)吴明铂教授团队和日本富山大学Noritatsu Tsubaki教授团队在ChemSusChem期刊发文对高活性铜基催化剂在电催化还原CO2中的应用进行了探讨,文章重点探讨了痕量离子液体对Cu2O特定晶面定向生长作用以及该催化剂在CO2电还原过程中的催化机理,为通过晶体结构工程策略创制高效电催化剂提供了新思路。

通过可再生电力将CO2转化为增值化学品是未来实现碳中和的一条重要途径。C2产物(即乙烯和乙醇)作为重要的化工产品因其巨大的市场而受更多关注。铜基催化剂因其适中的中间体吸附能力,作为选择性产多碳产物的CO2电催化剂被广泛研究。晶体结构工程策略是控制催化剂选择性的有效方法,然而控制特定晶面的生长仍面临巨大挑战。
有鉴于此,中国石油大学(华东)吴明铂教授团队和日本富山大学Noritatsu Tsubaki教授团队使用简单痕量离子液体(BmimBF4)辅助的方法,制得了具有特定晶面的Cu2O,并结合DFT理论计算,原位表征和实验测试,证明了Cu2O的(110)面具有适宜的*CO吸附能和对C-C键形成的高催化活性,其良好的导电性更进一步加速了C2产物的生成。这项工作促进了对Cu2O晶体表面结构与电催化还原CO2性能之间内在关系的理解,为通过晶体结构工程策略设计高效电催化剂提供了新方法。
论文信息
Trace Ionic Liquid−Assisted Orientational Growth of Cu2O (110) Facets Promote CO2 Electroreduction to C2 Products
Wenhang Wang, Hui Ning, Xiang Fei, Xiaoshan Wang, Zhengguang Ma, Zhenmei Jiao, Yani Wang, Noritatsu Tsubaki, Mingbo Wu
文章第一作者为王文行,通讯作者为吴明铂*,宁汇*,Noritatsu Tsubaki*
ChemSusChem
DOI: 10.1002/cssc.202300418

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