Angew：表面氯化调控CO2电还原中气相和液相产物的反应路径
学术
2024-12-12 08:50
上海
吸附在过渡金属表面的卤阴离子能够改善电化学还原CO2的性能，但是目前人们对于这种过程中控制CO2RR反应选择性的原因并不清楚。有鉴于此，南京航空航天大学彭生杰等首次报道Ag-Cu纳米结构控制氯化的催化剂，气相CO产物和液相产物（甲酸和乙醇）的不同反应路径。要点1. 研究结果表明通过调控AgCl层的厚度，能够调节Ag/AgCl上CO2还原为CO的选择性，因此在流动相电解槽中的0.5 M KHCO3溶液和较宽的电势区间内实现高选择性；在优化Cl-Ag/Cu催化剂体系CO2转化为液相产物能够在-1.3 V分别以136.3 mA cm-2和20.8 mA cm-2电流密度生成甲酸和乙醇，生成甲酸和乙醇的总法拉第效率达到100 %。要点2. 原位红外光谱表征和理论计算结果表明，Cl-Ag(111)晶面和Cl-Ag/Cu(111)晶面上，热力学上*OCHO中间体的吸附步骤的吉布斯自由能能垒都降低。这项研究揭示了氯化能够调控Ag-Cu催化剂在CO2RR电催化反应中C-结合中间体、O-结合中间体的结合，因此通过吸附效应调控反应路径。Feng Hu, Xiaoqian Xu, Yajie Sun, Chuan Hu, Shuning Shen, Ying Wang, Lei Gong, Linlin Li, Shengjie Peng, Reaction Pathway Regulation for Gaseous and Liquid Products of Electrocatalytic CO2 Reduction under Adsorbate Interactions, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI: 10.1002/anie.202419456https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202419456
