广州大学刘兆清，新发AFM！

学术 2024-11-01 08:30 广东

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研究概述

合金化被认为是产生合成气（H₂和CO混合气体）的有前途的方法。

然而，阐明合成气与合金组分之间的比例关系对于CO₂还原反应来说是一个挑战。

基于此，2024年10月28日，广州大学刘兆清教授/欧阳婷副教授在国际期刊Advanced Functional Materials发表题为《In Situ Exsolved CuZn Alloy Electrocatalysts for CO₂Conversion to Tunable Syngas Production》的研究论文。

在这里，研究人员通过调节CuZn合金中的Cu/Zn比例，其中CuZn-2（Cu/Zn = 0.77）在-0.88至-1.28 V下H₂/CO比例可以在0.8和5.8之间显著调节，并且具有12小时的稳定性。

电化学阻抗谱和Tafel结果表明，CuZn-2显示出更好的性能和增强的动力学。

密度泛函理论（DFT）计算结果表明，与纯锌和纯铜相比，CuZn合金在HER中表现出中等的*H解吸强度。

与Zn相比，CuZn合金有效降低了CO₂分子活化为*COOH的能垒，而且合金还使*CO更容易解吸，从而生成CO。

原位傅里叶变换红外光谱也观察到CuZn-2上*CO的显著强度。

这项工作表明，Cu和Zn的合金化可以创造活性位点，其中Cu作为辅助活性位点，进一步促进了*CO的生成。

图文解读

图1：CuZn合金合成和形貌

图2：CuZn合金催化剂的CO₂还原反应性能和稳定性

图3：CuZn合金的CO₂还原反应机理

文献信息

In Situ Exsolved CuZn Alloy Electrocatalysts for CO₂ Conversion to Tunable Syngas Production, Advanced Functional Materials, 2024. https://doi.org/10.1002/adfm.202415367

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