研究简介
二氧化碳过度排放造成全球变暖、海平面上升等一系列环境与气候变化问题。电化学二氧化碳转化有助于缓解二氧化碳问题，但需要高性能催化剂的助力。
碳基金属单原子具有金属原子分散度高、催化性能好的优势，逐渐成为一种重要的二氧化碳电化学转化催化剂。然而，当前碳基金属单原子催化剂的制备大多使用有机小分子、聚合物、金属有机骨架、氧化石墨烯、碳纳米管等作为碳源。这些碳源通常来自化石能源且合成过程繁琐。
近年来，塑料制品的消耗量逐年递增，不可避免地产生了大量塑料废弃物。塑料废物中的碳含量高，可以作为理想的碳源。利用塑料废物制备用于二氧化碳电化学转化的碳基金属单原子有望同时实现塑料废物和二氧化碳废气的资源化利用。
研究内容
图 1. 本文研究重点
图 2. Ni-N-C-T (T = 700、800 和 900 ℃) 在不同电位下的电解性能，(a) FECO 和 (b) |jco|。
图 3. Ni-N-C-800 的 (a-d) STEM 图像与相应的 C、N、Ni 元素映射图像和 (e,f) 经像差校正的 HAADF-STEM 图像。
图 4. Ni-N-C-800 在流动电解池中(a) 50-400 mA cm-2 条件下电解 15 分钟的性能和 (b) 在 100 mA cm-2 下电解 12 小时的性能。
图 5. Ni-N-C-800、Ni-N-C-800- PE、Ni-N-C-800- PP 和 Ni-N-C-800- PVC 在不同电位下电解性能，(a) FECO 和 (b) |jco|。
论文信息
Upcycling of plastic waste to atomic nickel site-decorated carbon for efficient electrochemical CO2 conversion
Lan-Hui Feng, Zhi-Hui Lv, Yi-Jie Kong and Xin-Ming Hu*(胡新明，山东大学)
Sustainable Energy Fuels, 2024, 8, 2860-2868
https://doi.org/10.1039/D4SE00244J
作者简介
本文第一作者，山东大学在读博士研究生，导师为胡新明教授。研究方向为电化学二氧化碳转化利用。冯兰惠负责开展了本研究工作。
胡新明，山东大学环境研究院教授、博士生导师，国家万人计划青年拔尖人才、山东省青年泰山学者、山东大学杰出中青年学者。主要研究方向为二氧化碳捕集与转化利用，在 Nature、Nature Catalysis、Angewandte Chemie International Edition、Advanced Functional Materials、ACS Catalysis 等国际知名期刊上发表评论、综述及研究性论文 40 余篇，多篇论文入选 ESI 高被引论文。胡新明教授负责设计和指导了本研究工作。
相关期刊
rsc.li/sustainable-energy
Sustain. Energy Fuels
| 2-年影响因子* | 5.0分 |
| 5-年影响因子* | 5.4分 |
| JCR 分区* | Q2 能源&燃料 Q2 化学-物化 Q2 材料-跨学科 |
| CiteScore 分† | 10.0分 |
| 中位一审周期‡ | 31 天 |
Sustainable Energy & Fuels 报道能推动可持续能源技术发展的高质量研究工作，特别强调概念和方法上的创新，所发论文涵盖能源研究及其与化学、物理、生物学、材料科学和工程等的交叉地带，发文范围包括太阳能转换（包括光伏和人工光合作用）、储能（包括电池和超级电容器）、能源催化（包括燃料和化学物质的可持续合成以及分子／生物启发的催化）、燃料电池、氢的生产／储存和输配、碳捕获／储存和利用（包括以二氧化碳为原料生产化学品）、生物能源（包括生物燃料和生物质转化）等各类可持续能源技术和装置。
Garry Rumbles
🇬🇧 国家可再生能源实验室／科罗拉多大学博尔德分校
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📧 RSCChina@rsc.org
