表面功能化可以抑制寄生析氢反应,提高电极上CO2的局部浓度,从而增强铜催化剂上CO2还原反应(CO2RR)生成C2+产物。在此基础上,我们开发了表面功能化的CO还原(CORR)催化剂,该催化剂具有较高的活性和选择性。使用涂覆四丁基铵阳离子(TBA+)的氧化物衍生铜(OD-Cu)催化剂,CO在?0.65 V / RHE下还原为C2+产物,法拉第效率(FE)为78% (jC d 2+ =?765 mA cm?2),其中FE乙烯为40%。相比之下,未改性的OD-Cu催化剂可获得较低的C2+产物FEs(60%)和乙烯(27%)。我们通过在不同CO分压下进行CORR、原位拉曼光谱以及使用其他表面活性剂的机理研究发现,在TBA+存在的情况下,C2+产物的选择性增强,尤其是乙烯。是由于CORR活性的提高和乙烯产量的增加,而不是HER的抑制。优化TBA+包覆Cu催化剂的质量负载和应用电位,使jC d2 +超过?1 a cm?2 (je乙烯=?694 mA cm?2)。
图1。(a) cuo0.1 m TBAN (i)作为CORR催化剂前(ii)作为CORR催化剂后的SEM图像(b) cuo0.1 m TBAN催化剂前后的x射线衍射图(c) cuo0.1 m TBAN催化剂前后的XPS N 1s谱图,TBAN标准品XPS谱图中405.5 eV处的峰为N的硝酸形态。(d) cuo0.1 m TBAN和OD-Cu0.1M TBAN经过CORR处理后的质量损失,与商用CuO和TBAN的质量损失进行比较。(e) CuO0.1M TBAN的热分解与质谱分析。(f) OD-Cu0.1M TBAN在涂有20%氟化乙烯丙烯分散体(FEPD) 121后corr的聚四氟乙烯处理碳纸上的热分解,并结合质谱分析。在550°C时,m/z 12、16和44的失重和碎片的形成是由于在定制的GDL上的PTFE和FEPD的分解
Surfactant-Enhanced Formation of Ethylene from Carbon Monoxide Electroreduction on Copper Catalysts Mavis Pei Lin Kang, Haibin Ma, Ramesha Ganganahalli, and Boon Siang Yeo*
doi:https://doi.org/10.1021/acscatal.3c03576
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北京镁瑞臣科技有限公司(简称)创立于2018年3月,总部位于北京市海淀区百旺弘祥科技产业园,公司集科研仪器研发制造、销售、服务于一体,以光催化行业为经营主线,致力于环境清洁、新能源、新材料、碳中和纵向深入发展和横向拓展并行的高科技企业。具有中关村高新技术企业认证和国家高新技术企业资质,企业信用评级AAA级企业认证,ISO9001质量管理体系质量认证及多项实用新型和发明专利。
公司在光催化实验设备技术研发方面不断攻克技术难题,为光催化降解污染物、光解水制氢制氧或全解水、光催化二氧化碳还原、光催化合成氨(固氮)、光催化降解VOC、甲醛等实验提供运行更稳定、操作更便捷的实验设备整体解决方案。目前业务遍及全国,为淮北师范大学、清华大学、北京化工大学、北京大学、天津大学、上海交通大学、华东理工大学、武汉大学、西安交通大学、南京工业大学、南京林业大学、东北师范大学、福州大学、中科院物理研究所等科研机构提供了周到满意的服务,赢得了良好口碑。
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