【高端测试 找华算】专注测试分析服务、自有球差电镜机时、全球同步辐射资源,20000+单位服务案例!经费预存选华算,高至17%预存增值!研究概述氮掺杂碳催化剂上原子级分散的过渡金属位点因其优异的选择性,在电化学CO2还原反应(CO2RR)中具有巨大的潜力。然而,由于*COOH形成或*CO解吸的标度关系,它们的本征活性受到高能垒的限制。基于此,2024年10月9日,北京化工大学刘军枫教授/Bingqing Wang、中国科学院上海应用物理研究所王羽在国际期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《P-Block Aluminum Single-Atom Catalyst for Electrocatalytic CO2 Reduction with High Intrinsic Activity》的研究论文。在这里,研究人员发现了一个具有Al-N4位点的p区铝单原子催化剂(Al–NC)能够解开这一障碍,并通过原位衰减全反射红外光谱和理论模拟验证了其在*COOH形成和*CO解吸方面具有适度的反应动力学障碍。结果表明,所开发的Al–NC在-0.65 V时具有高达98.76%的CO法拉第效率(FECO),在-0.99 V(vs RHE)表现出3.60 s-1的本征催化转化频率,超过了目前最先进的Ni-NC和Fe-NC。此外,在液流电池和膜电极组件(MEA)中,当FECO为93.65%时,它能提供309 mA cm-2的局部CO电流密度;当FECO>85%时,它能提供605 mA的电流。当使用低浓度CO2(30%)作为原料时,该催化剂在MEA中FECO>80%时仍然可以提供240 mA的局部CO电流。考虑到铝元素的地球丰度和Al-NC催化剂的高本征活性,它是当今过渡金属基单原子催化剂一个有希望的替代品。图文解读图1:Al-NC催化剂的形貌和结构表征图2:Al-NC催化剂在CO2RR中的性能测试图3:Al-NC催化剂在CO2RR中的反应机理文献信息P-Block Aluminum Single-Atom Catalyst for Electrocatalytic CO2 Reduction with High Intrinsic Activity, Journal of the American Chemical Society, 2024. https://doi.org/10.1021/jacs.4c11326.🌟 同步辐射,找华算 !三代光源,全球机时,最快一周出结果,保质保量!👉全面开放项目:同步辐射硬线/软线/高能/液体/原位/SAXS/GIWAXS/PDF/XRD/数据拟合!🏅 500+博士团队护航,助力20000+研究在Nature&Science正刊及子刊、Angew、AFM、JACS等顶级期刊发表!👉 点击阅读原文加我,立即领取更多优惠💖