电化学(中英文) ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (1): 2303271. doi: 10.13208/j.electrochem.2303271
所属专题: “燃料电池电催化及绿氢制备工程”专题文章
万紫轩a, Aidar Kuchkaevb, Dmitry Yakhvarovb,c,*(), 康雄武a,*(
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Zi-Xuan Wana, Aidar Kuchkaevb, Dmitry Yakhvarovb,c,*(), Xiong-Wu Kanga,*(
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摘要:
高效电还原CO2(ECR)为有价值的多碳产物是解决CO2排放问题的有效解决方案。基于卟啉的金属有机框架(MOFs)具有多孔结构和有序的活性位点,有望提高ECR生成多碳产物的选择性。本文制备了由铜-四(4-羧基)卟啉(Cu-TCPP)和Cu2O组成的有机/无机杂化Cu-TCPP@Cu2O电催化剂,其中TCPP在调控形貌方面起着重要作用。ECR过程中原位形成的Cu与Cu-TCPP(Cu-TCPP@Cu)结合可以抑制析氢,富集CO中间体,促进C-C偶联生成C2产物。多孔碳(PC)负载的Cu-TCPP@Cu在PC上被还原为Cu纳米簇,同时对C2产物具有较高的ECR活性和选择性。催化剂在-1.0 V时(相对于可逆氢电极),C2产物法拉第效率为62.3%,部分电流密度为83.4 mA·cm-2,是纯Cu2O和TCPP的7.6倍和13.1倍。本论文研究了催化剂形貌和杂化结构如何提高ECR生C2产物的选择性,为高性能ECR催化剂的设计提供了新思路。