研究概述
利用可再生电力进行电化学一氧化碳还原反应(CORR)以生产多碳(C2+)含氧化合物是一种有前景的碳利用途径。然而,该过程的性能受到C2+含氧化合物选择性低和电流密度不足的限制。
2025年5月7日,中国科学院大连化学物理研究所汪国雄、魏鹏飞在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Selective CO Electroreduction to Multicarbon Oxygenates over Atomically Dispersed Cu-Ag Sites in Alkaline Membrane Electrode Assembly Electrolyzer》的研究论文。
在本文中,作者采用铜-银(Cu-Ag)双金属策略,在安培级电流密度下,增强碱性膜电极组件(MEA)电解槽中CORR对C2+含氧化合物的选择性。
作者通过磁控溅射制备的Cu-Ag催化剂表面具有原子级分散的Cu-Ag位点,这些位点是促进C2+含氧化合物形成的关键。
增加Ag含量有利于C2+含氧化合物的形成,同时抑制乙烯的生成。
优化后的Cu2Ag催化剂在2.5 A cm-2的电流密度下, C2+含氧化合物的法拉第效率(FE)达到71.4%。
原位光谱和密度泛函理论(DFT)计算表明,催化剂表面原子级分散的Cu-Ag位点促进了∗COCOH解离为∗CCO,从而有利于C2+含氧化合物的形成。
图文解读
图1:Cu-Ag催化剂的制备与表征
图2:Cu-Ag催化剂的CO电解性能
图3:DFT计算
文献信息
Selective CO Electroreduction to Multicarbon Oxygenates over Atomically Dispersed Cu-Ag Sites in Alkaline Membrane Electrode Assembly Electrolyzer, Angew. Chem. Int. Ed., 2025. https://doi.org/10.1002/anie.202507062.
500+博士团队护航,助力50000+研究在Nature&Science正刊及子刊、Angew、AFM、JACS等顶级期刊发表!
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货